Was ist Interoperabilität?

Person, die vor einer Karte steht und auf ein Telefon blickt

Autoren

Gregg Lindemulder

Matthew Kosinski

Staff Editor

IBM Think

Was ist Interoperabilität?

Interoperabilität ist ein standardbasierter Ansatz, der es verschiedenen IT-Systemen ermöglicht, Daten auszutauschen und Funktionen mit minimalem Eingriff des Endbenutzers gemeinsam zu nutzen. 

Interoperable Systeme spielen eine zunehmend wichtige Rolle im Gesundheitswesen, in der Regierung, im Handel und in der öffentlichen Sicherheit. Interoperabilität bietet eine effiziente und effektive Möglichkeit für verschiedene IT-Systeme in diesen Bereichen, wichtige Daten zu verbinden, zu kommunizieren und auszutauschen.

So ermöglicht die Interoperabilität beispielsweise Gesundheitsdienstleistern den Zugriff auf und die Aktualisierung von elektronischen Patientenakten (EPA), Lieferketten die Nachverfolgung und Verwaltung von Beständen und staatlichen Dienstleistern die Bereitstellung von Sozialleistungen für Bürger.

Die Interoperabilität wird durch die Verwendung gemeinsamer Standards ermöglicht, die definieren, wie Daten formatiert und zwischen Systemen ausgetauscht werden. Manchmal sind Interoperabilitätsstandards gesetzlich vorgeschrieben, um die Kompatibilität entscheidender Systeme zu gewährleisten, z. B. solcher, die für die öffentliche Zustand oder die öffentliche Sicherheit verwendet werden. 

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Warum Interoperabilität wichtig ist

Interoperabilität ist wichtig, da sie den Datenaustausch zwischen separaten Informationssystemen optimiert, was dazu beiträgt, Silos zu vermeiden. Es bietet eine nahtlose Erfahrung während dieses Informationsaustauschs, sodass auf Datensätze leicht zugegriffen werden kann, um ein gemeinsames Ziel zu erreichen.

So ermöglicht die Interoperabilität beispielsweise einem Arzt, sowohl auf Laborergebnisse als auch auf historische Patientendaten zuzugreifen, um eine Diagnose zu stellen. Oder sie kann einem Vertriebsleiter helfen, auf Einkaufstransaktionen und Website-Aktivitäten zuzugreifen, um personalisierte Angebote für Kunden zu erstellen.

Die Interoperabilität bietet Unternehmen folgende Vorteile:

  • Zugriff auf Daten
  • Mehr Effizienz
  • Zusammenarbeit verbessern
  • Bessere Entscheidungen treffen
  • Skalierbarkeit verwalten
  • Geringere Kosten

Zugriff auf Daten

Interoperabilität macht Daten aus mehreren Quellen leicht zugänglich. Es macht das Transformieren oder Neuformatieren von Datenelementen überflüssig, bevor sie verwendet werden können. Diese Funktion vereinfacht den Informationsaustausch, da Benutzer mühelos in Echtzeit auf externe Daten zugreifen können.

Mehr Effizienz

Interoperabilität beschleunigt Workflows, indem zeitaufwändige Aufgaben wie die manuelle Dateneingabe und -verarbeitung entfallen. Außerdem wird die Fehlerwahrscheinlichkeit reduziert, da genaue Daten direkt von der Quelle bereitgestellt werden. Benutzer haben mehr Zeit, sich auf ihre Arbeit zu konzentrieren, anstatt importierte Daten vorbereiten oder korrigieren zu müssen.

Zusammenarbeit verbessern

Durch den Abbau von Barrieren zwischen Datensilos und dem Austausch von Informationen über verschiedene Systeme hinweg verbessert Interoperabilität die Kommunikation und Zusammenarbeit. Verschiedene Unternehmen, Agenturen oder Organisationsabteilungen können alle eine einheitliche Ansicht derselben Datensätze nutzen, um ihnen zu helfen, effektiver zusammenzuarbeiten

.

Bessere Entscheidungen treffen

Der einfache Zugriff auf genaue Daten aus verschiedenen Quellen ermöglicht einen umfassenderen Überblick über Datenökosysteme. Die Interoperabilität hilft den Stakeholdern, mehr Transparenz zu gewinnen, damit sie bessere und stärker datengestützte Entscheidungen treffen können.

Skalierbarkeit verwalten

Interoperabilität kann Unternehmen dabei helfen, ihren Betrieb zu erweitern, indem sie die Vorteile eines effizienten Datenaustauschs nutzen. Anstatt neue Datenquellen für eine neue Geschäftsinitiative erstellen zu müssen, können sie problemlos auf vorhandene Datenquellen zugreifen, um wachsende Workloads zu bewältigen.

Geringere Kosten

Interoperabilität senkt die Kosten, da keine Softwaresysteme mehr gekauft und gewartet werden müssen, die externe Daten für die Verwendung in internen Systemen verarbeiten, aufbereiten und verteilen. Außerdem werden die Kosten für die manuelle Eingabe und Aufbereitung von Daten aus nicht interoperablen Systemen gesenkt.

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So funktioniert Interoperabilität

Damit die Interoperabilität funktioniert, müssen die Systeme, die Daten austauschen, gemeinsame Standards verwenden. Zu diesen Standards gehören in der Regel gemeinsame Datenformate, Datenaustauschprotokolle und ein gemeinsames Vokabular zur Beschreibung von Datenelementen.

Diese Standards werden im Voraus von den Unternehmen, Benutzergruppen, Regierungen oder Branchen vereinbart, die Interoperabilität wünschen.

Softwareentwickler erstellen dann Lösungen und Apps, die die genehmigten Standards verwenden. Sie bieten in der Regel auch eine Anwendungsprogrammierschnittstelle (API), die als Gateway zum Verbinden der Systeme verwendet wird.

Einige Interoperabilitätsstandards sind relativ einfach und geben an, dass Systeme ein gemeinsames Datenformat wie XML (Extensible Markup Language) oder JSON (JavaScript Object Notation) verwenden. Andere sind komplexer und definieren nicht nur Formate, sondern auch Metadatenstrukturen, Übertragungsprotokolle und andere Anforderungen.

Beispiele für Interoperabilitätsstandards sind:

  • Elektronischer Datenaustausch (Electronic Data Interchange, EDI) bezieht sich auf eine Reihe von Standards für die sichere Übertragung digitaler Dokumente zwischen Unternehmen. Es gibt viele Variationen von EDI-Standards, die in verschiedenen Branchen und Standorten verwendet werden.  

  • Fast Healthcare Interoperability Ressourcen (FHIR) bezeichnet einen Standard für den Austausch von Gesundheitsdaten, der vom Office of the National Coordinator for Health Information Technology (ONC), einer Abteilung des US-amerikanischen Gesundheitsministeriums (HHS), vorgeschrieben wird.

  • Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) ist ein Datenformatstandard und ein Übertragungsprotokoll zum Austausch und zur Speicherung medizinischer Bilder und Patientendaten.

  • Project 25 (P25) ist ein digitaler Funkstandard, der es staatlichen Sicherheitsbehörden ermöglicht, miteinander zu kommunizieren.

Stufen der Interoperabilität

Es gibt 4 Stufen der Interoperabilität, die Systeme erreichen können:

  • Grundlegend
  • Strukturell
  • Semantisch
  • Organisatorisch
Grundlegende Interoperabilität

Diese Stufe der Interoperabilität, auch als einfacher Transport bezeichnet, ist die grundlegendste. Daten werden sicher von einem System zum anderen übertragen, ohne interpretiert oder in ein bestimmtes Format umgewandelt zu werden. Informationen fließen frei zwischen Systemen, aber es kann ein manueller Eingriff erforderlich sein, um die Daten zu verarbeiten oder zu analysieren. 

Strukturelle Interoperabilität

Auf dieser Ebene werden alle Daten, die zwischen Systemen ausgetauscht werden, auf ein bestimmtes Format standardisiert, damit sie interpretiert und genutzt werden können. Zu den standardisierten Formaten gehört in der Regel die Sortierung der Daten in standardisierte Felder, damit das empfangende System automatisch erkennen kann, wofür die einzelnen Felder stehen.  

Beispielsweise können Daten, die in einer Kundendatenbank erfasst werden, in Felder wie „Name“, „Adresse“ und „Kaufhistorie“ sortiert werden. Geschäftsanwendungen, die auf diese Datenbank zugreifen, können die Inhalte basierend auf diesen Feldern interpretieren. Das heißt, Anwendungen behandeln Daten im Feld „Name“ als Kundennamen, Daten im Feld „Adresse“ als Kundenadresse und so weiter.  

Semantische Interoperabilität

Durch semantische Interoperabilität können Systeme Daten austauschen und ihre Bedeutung verstehen, auch wenn die Daten unterschiedlich strukturiert sind.

Auf dieser Ebene verwenden die beiden Systeme ein gemeinsames Vokabular zur Interpretation der Daten. Unabhängig von der Quelle oder dem Format erkennen beide Systeme die Bedeutung der Daten, da sie eine gemeinsame Terminologie zur Beschreibung verwenden.

Semantische Interoperabilität beruht häufig auf Metadaten. Wenn Daten von einem System auf ein anderes übertragen werden, werden diese Daten von Metadaten begleitet, die das empfangende System anweisen, sie auf der Grundlage eines gemeinsamen Terminologie-Sets zu interpretieren.

Im Gesundheitswesen beispielsweise können Gesundheitsdienstleister unterschiedliche Namen für dieselbe Krankheit verwenden. Um sicherzustellen, dass die Gesundheitssysteme aufeinander abgestimmt sind, verwenden die Organisationen häufig eine Terminologiedatenbank, in der jede Krankheit einem bestimmten Code zugeordnet ist. Wenn Daten zwischen Systemen übertragen werden, enthalten sie diesen Code, der den empfangenden Systemen mitteilt, wie die Krankheit zu interpretieren ist. 

Organisationale Interoperabilität

Organisatorische Interoperabilität bedeutet, dass Unternehmen ihre Betriebs- und Daten-Governance-Richtlinien so aufeinander abstimmen, dass Informationen frei und sicher zwischen ihnen fließen können.

Diese Ebene geht über gemeinsame technische Standards hinaus und umfasst auch gemeinsame Ziele, Prozesse und rechtliche Überlegungen. Aufgrund der Komplexität dieser gemeinsamen Standards betrachten einige die organisatorische Interoperabilität als die höchste Stufe der Interoperabilität.

Anwendungsfälle der Interoperabilität

Gesundheitswesen

Interoperabilität ermöglicht es Organisationen im Gesundheitswesen, auf einfache Weise auf wichtige Gesundheitsdaten wie Laborergebnisse, Diagnosen, verschriebene Medikamente und Impfregister zuzugreifen und diese gemeinsam zu nutzen. Dieser effiziente Austausch elektronischer Gesundheitsinformationen hilft Gesundheitsdienstleistern, die Patientenversorgung und die Ergebnisse zu verbessern.

In den Vereinigten Staaten ist die Interoperabilität von Gesundheitsinformationen für Organisationen vorgeschrieben, die Zahlungen für Medicare- oder Medicaid-Leistungen erhalten.

Regierung

Regierungen nutzen Interoperabilität, um Ministerien und Behörden bei der Kommunikation und Zusammenarbeit hinsichtlich der Prioritäten des öffentlichen Dienstes zu unterstützen.

Interoperable Systeme werden zur Haushaltsplanung, zur Bereitstellung von Dienstleistungen wie Lizenzierung und Registrierung, zur Anmeldung von Bürgern in Sozialleistungsprogrammen und zur Abgabe elektronischer Steuererklärungen eingesetzt. Durch Interoperabilität können die Kosten und der Verwaltungsaufwand für die Erbringung staatlicher Dienstleistungen gesenkt werden.

Öffentliche Sicherheit

Interoperabilität ist eine Schlüsselfähigkeit bei öffentlichen Notfällen. Sie ermöglicht es Ersthelfern aus verschiedenen Zuständigkeitsbereichen, die unterschiedliche Systeme verwenden, in Echtzeit zu kommunizieren, um Einsätze zu koordinieren und Ressourcen zuzuweisen. Polizei, Feuerwehr und Sanitäter sind häufig auf interoperable Systeme angewiesen.

Telekommunikation

Durch Interoperabilität können verschiedene Telekommunikationsplattformen, -dienste, -netzwerke und -geräte miteinander verbunden werden und kommunizieren. So kann beispielsweise ein Festnetztelefon ein Smartphone anrufen, ein VoIP-Telefon kann mit einem Festnetztelefon verbunden werden und Textnachrichten können über mehrere Dienstanbieter hinweg gesendet werden.

Verteidigung und Militär

Militärische Streitkräfte verbündeter Nationen nutzen Interoperabilität, um die Kommunikation, Entscheidungsfindung und strategische Anpassungsfähigkeit zu verbessern. So verwenden beispielsweise die Mitgliedstaaten der NATO interoperable Kommunikationssysteme und gemeinsame Taktiken, Verfahren und Ausrüstungsstandards, wenn sie für Missionen trainieren und Einsätze durchführen.

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