Block IV - IT Grundlagen E-Health Grundlagen | Prof. Zarnekow | Block IV
Block IV - IT Grundlagen
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eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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Agenda
Vorlesung 4: IKT Grundlagen
1. Informationssysteme
2. IKT Infrastruktur
3. Integrierte Informationsverarbeitung
4. E-Business
Vorlesung 5: IKT Sicherheit
Vorlesung 6: Trends und Entwicklungen in der IKT
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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Einführungsbeispiel: Die elektronische Gesundheitskarte
Bisherige Projektdauer: 14 Jahre Bisherige Projektkosten: ca. 1,7 Milliarden Euro
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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Einführungsbeispiel: Die elektronische Gesundheitskarte
Herausforderungen und Probleme bei der Einführung:
Technik
verzögerte Fertigstellung und mangelnde Termintreue
Probleme mit dem Konnektor
massive Sicherheitsanforderungen
eigene Apps / Lösungen der Krankenkassen
Funktionalität
stark eingeschränkte Funktionen minimaler Nutzen
zeitaufwendige Prozesse
viele Änderungen an den Anforderungen / Vorgaben
Anwender
viele unterschiedliche Stakeholder mit Partikularinteresse (180.000 Arztpraxen,
2.000 Kliniken, Apotheken, Krankenkassen)
Uneinigkeit in der Betreibergesellschaft (Gematik)
starker Einfluss der Politik
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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Informationssystem
Ein Informationssystem ist ein sozio-ökonomisches Mensch/Aufgabe/ Technik (MAT)-
System, das Daten (bzw. Informationen) produziert, beschafft, verteilt und verarbeitet:
Mensch = Anwender, der verschiedene Aufgaben
mit dem System erfüllen möchte.
Aufgabe = Problem, das mit dem System gelöst
werden soll.
Technik = Informations- und Kommunikations-
technik (Software, Hardware und Netzwerk)
des Systems.
Informationssysteme sind individuell auf eine Organisation zugeschnitten
Informationssysteme sind:
Offen: Interaktion mit der Umwelt
Dynamisch: Veränderung der Systemelemente
Komplex: Große Anzahl von Elementen und Beziehungen zwischen diesen
Quelle: in Anlehnung an Heinrich
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Informationssystem: Schalenmodell nach Teubner
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Anwendungssystem
Ein Anwendungssystem bezeichnet die Gesamtheit der vier folgenden
Komponenten:
1. Die betrieblichen Aufgaben und Prozessen, die es unterstützt,
2. die IT-Infrastruktur,
3. die Anwendungssoftware (oft auch als Anwendungsprogramm
bezeichnet) und
4. die Daten, die es zur Erfüllung seiner Aufgaben benötigt.
Die vom Unternehmen benötigten Informationen werden in einem
Anwendungssystem durch drei Grundaktivitäten
Eingabe,
Verarbeitung und
Ausgabe
erzeugt (EVA-Prinzip).
Treiber der Digitalisierung
Bild: blog.adesso.de
Vernetzung
Internet
Mobilfunk
WLAN, Bluetooth …
Mobilität
Smartphones
Tablets, Notebooks
Apps
Miniaturisierung
Hardware (Speicher,
CPU, Sensoren …)
eHealth Grundlagen / VL 2 / IT Grundlagen
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Unternehmerische Rahmenbedingungen im digitalen
Zeitalter
Quelle: Laudon/Laudon/Schoder
Auflösung von Raum und Zeit zur Erstellung und
Nutzung von Informationen
Wirtschaftliche Vernetzung von Unternehmen
Technologische Vernetzung durch Telekommunikation
Soziale Vernetzung von Menschen
Vernetzung und Mobilität
Weniger Hierarchie, flachere Organisationsstrukturen
Dezentralisierung, Flexibilisierung,
Standortunabhängigkeit
Geringere Transaktions- und Koordinationskosten
Übertragung von Verantwortung auf Ausführende
Organisationen
Unternehmensübergreifende Kooperation und
Teamarbeit
Wissens- und informationsbasierte Marktwirtschaften
Wissensintensive Produkte- und Dienstleistungen
Wissen als zentrale produktive und strategische
Ressource
Elektrifizierung von Daten und Informationen
Informationswirtschaft
Hoher Qualifizierungsbedarf der Mitarbeiter
Demographische Entwicklung / Urbanisierung
Gesundheitstourismus / 2. Gesundheitsmarkt
Patient Empowerment / Gesundheitsbewusstsein /
Quantified Self /
Gesundheitsbranche
eHealth / Ambient Assisted Living
Corporate Health / Work-Life-Balance etc.
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Die digitale, vernetzte Organisation
Einbindung verschiedener Systeme
– Technische Änderungen betreffen viele
Bereiche und Kunden und Lieferanten
der Organisation
Einsatz von Netzwerken und Internet
– E-Commerce und E-Business
Zunehmende organisatorische Flexibilität der
Organisation durch IKT
– Schnellere Wahrnehmung von und
bessere Reaktion auf Änderungen im
Markt
– Flachere Organisationshierarchien
– Massenfertigung kunden-individueller
Produkte
Starker Fokus auf Geschäftsprozesse
– Optimierung und Integration
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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Zusammenhänge und Wechselwirkungen in der digitalen
Organisation
Wachsende Verflechtung zwischen Strategie, Organisationsstruktur und Geschäftsprozessen der
Organisation und der IKT der Organisation
Änderungen der Strategie, Organisation und Geschäftsprozesse erfordern immer häufiger
Änderungen an der IKT
IKT eröffnet Organisationen neue geschäftliche Potentiale
Vorhandene IKT kann Organisationen aber auch in ihrem Handlungsspielraum einschränken
Strategie
Struktur
Prozesse
Organisation
Software
Hardware
Netzwerke
Informations- und
Kommunikationstechnik
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Warum investieren Organisationen in IKT?
1. Effizienzsteigerungen durch die Optimierung und Integration von Prozessen
2. Entwicklung neuer Produkte, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle
3. Verbesserte Informationsversorgung und Entscheidungsfindung
4. Verbesserung der Kunden- und Lieferantenbeziehung
5. Erzielung von Wettbewerbsvorteilen
6. Sicherung der Überlebensfähigkeit
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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2. IKT Infrastruktur und Architektur
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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Bestandteile der IKT Infrastuktur Die IKT Infrastruktur bildet das Fundament für die Nutzung der betrieblichen
Informationssysteme
Die IKT Infrastruktur umfasst
Hardware-, Netzwerk- und Softwarekomponenten,
bauliche Einrichtungen wie Gebäude, Verkabelung und der Sicherheitstechnik und
Management dieser Infrastruktur.
Bild: Lemke/Brenner
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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Quelle: Laudon/Laudon/Schoder (2010), S. 226
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
Der Begriff „Architektur“ bezieht sich auf Systeme, ihre Zusammensetzung aus
verschiedenen Komponenten und deren Zusammenwirken
Als “Architektur“ werden alle statischen und dynamischen Aspekte eines Systems
(z.B. einer Organisation oder der IT) bezeichnet
Analogie zum klassischen Architekturbegriff:
1. Architektur eines Bauwerks
Entwurf, Gestaltung und Konstruktion
2. Architektur einer Stadt
Bebauungsplan für die Stadtplanung
Zentraler Leitfaden für die an der Errichtung und
Instandhaltung der städtischen Infrastruktur
beteiligten Personen und Gruppen
Stellt sicher, dass die Entwicklung einer Stadt in
geordneten Bahnen erfolgt und den zur Verfügung
stehenden Ressourcen Rechnung getragen wird.
IKT Architekturen
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http://www.officinacreativa.us/berlin-architektur.htm
https://www.widemann.de/aktuelles/messen-und-
veranstaltungen/fachtag-stadtplanung-tiefbau-und-architektur-
2015
Architekturen in Organisationen
Geschäftsarchitektur
Prozessarchitektur
Anwendungssystemarchitektur
Integrationsarchitektur
Infrastrukturarchitektur
System
Prozess
Strategie
Quelle: Heutschi (2007)
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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• Beschreibt den Aufbau der Anwendungssystemlandschaft aus
• logisch, funktionaler Sicht
• technischer Sicht
Anwendungssystemarchitektur
• Beschriebt die Kopplung verteilter Funktionen und Daten über Anwendungssysteme hinweg
• Bietet Middlewarekomponenten mit standardisierten Schnittstellen und Protokollen und unterstützt eine transparente Kommunikation zwischen Applikationen
Integrationsarchitektur
• Umfasst Plattform- und Netzwerkkomponenten für den Betrieb von Middleware und Anwendungssystemen
Infrastrukturarchitektur
Quelle: in Anlehnung an Heutschi (2007)
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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Three Tier Architektur
Ein Web-Server nimmt Anfragen entgegen,
identifiziert die entsprechende Seite auf dem
Dateisystem, generiert die Seite unter
Umständen dynamisch und überträgt sie an
den anfordernden Client.
Ein Applikationsserver stellt die
Anwendungslogik bereit, die für die Anbindung
an das Back-End-System zuständig ist und auf
die die Präsentationsschicht zugreifen kann.
Ein Datenbankserver verfügt über ein
Datenbankmanagementsystem (DBMS) und
einen Datenbestand. Der Zugriff erfolgt mittels
einer Abfragesprache über eine standardisierte
Schnittstelle.
Datenbankserver
(RDBMS)
SAP-
Applikationsserver
………
………
………
Datenbank-
schicht
Applikations-
schicht
Präsentations-
schicht
RDBMSRFC
BAPI
IDoc
SAPGUI
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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Aufgabenverteilungen in Client-Server Architekturen
Darstellungs-, Anwendungs- und Datenmanagementaufgaben einer Anwendung können
unterschiedlich auf Client und Server verteilt werden
Quelle: in Anlehnung an Laudon/Laudon/Schoder
Daten-
management
Anwendungs-
logik
Darstellungs-
schicht
Server
Anwendungs-
logik
Client
Daten-
management
Anwendungs-
logik
Darstellungs-
schicht
Server
Darstellungs-
schicht
Client
Daten-
management
Anwendungs-
logik
Darstellungs-
schicht
Server
Daten-
management
Client
Daten-
management
Darstellungs-
schicht
Server
Anwendungs-
logik
Client
Daten-
management
Anwendungs-
logik
Server
Darstellungs-
schicht
Client
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Monolithische Three Tier Architektur
„Monolith“: eigenständiges Anwendungssystem, das alle Funktionen und Features
beinhaltet
Frontend
(client-side)Backend Database
Incoming
requests
Quelle: Fowler (2016), S. 2
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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Typische Herausforderungen:
zunehmende Anzahl an Anwendungssystemen über den Zeitverlauf
zunehmende Komplexität einzelner Anwendungssysteme durch neue
Funktionen / Features
Verlust an Flexibilität durch lange Entwicklungs- und Betriebszyklen
zunehmende Nutzungsintensität der Anwendungssysteme erfordert effiziente
Skalierung
Microservices
sind kleine, eigenständige Dienste, die auf die Ausführung einer einzelnen Aufgabe
(z.B. Geschäftsfunktion) konzentriert sind.
ermöglichen den Aufbau einer modularen Anwendungssystemarchitektur
sollten einfach ersetzbar sein und unabhängig voneinander entwickelt und in Betrieb
gebracht werden können
sind gegenüber anderen Services möglichst vollständig isoliert
(eigene Programmiersprache, eigene Datenbank, eigener Technologie-Stack)
Schnittstellen kapseln Implementierungsdetails
Jeder Microservice kann unabhängig in Betrieb gebracht werden.
Modulare Microservice Architektur
Incoming requests
Backend (contains many microservices all working together)
Feature A =
Microservice A
Load-balancing layer
Frontend layer
A B C A B C A B
Feature B =
Microservice B
Feature C =
Microservice C
Each feature is broken out of the
monolith into a seperate, isolated
application called a microservice
Quelle: Fowler (2016), S. 7
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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3. Integrierte Informationssysteme
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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Integrierte betriebliche Informationssysteme
Supply Chain Management (SCM)-Systeme für die vorgelagerte Wertschöpfung
Enterprise Resource Planning (ERP)-Systeme für die eigentliche, interne Wertschöpfung
Customer Relationship Management (CRM)-Systeme für die nachgelagerte Wertschöpfung
ERP System CRM SystemSCM System
Lieferanten Interne Sicht Kunden
Bild: in Anlehnung an Lemke/Brenner
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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Architektur von ERP-Systemen
ERP-Systeme bestehen aus
verschiedenen integrierten
Teilsystemen und einer zentralen
Datenbank,
Unter Datenintegration versteht
man das Zusammenführen von
Informationen aus verschiedenen
Datenbeständen und
unterschiedlichen Datenstrukturen in
eine gemeinsame einheitliche
Datenstruktur.
Ziel der Datenintegration ist die
Schaffung eines einheitlichen,
unternehmensweiten
Datenmodells, auf das die
verschiedenen Funktionsbereiche
zurückgreifen können.
ProduktionPersonal
(HR)
Finanzen /
Rechnungs-
wesen
Vertrieb /
Marketing
zentrale
Datenbank
Quelle: in Anlehnung an Laudon/Laudon/Schoder
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ERP im Gesundheitswesen - „i.s.h.med“ (SAP & Siemens)
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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Customer Relationship Management (CRM) Systeme
CRM bezeichnet die konsequente Ausrichtung einer Organisation auf ihre Kunden
und die systematische Gestaltung der Kundenbeziehungsprozesse.
Mit Hilfe eines integrierten Informationssystems werden sämtliche Aspekte der
Kundenbeziehung berücksichtigt.
CRM umfasst im Kern folgende drei Aufgabenbereiche:
Kundengewinnung (Marketing)
Kundenbindung
Kundenrückgewinnung
Quellen: gymbase.de, Wikipedia
Stammkunden
Kundentreue
Kundenbindung
Kundenzufrieden-
heit
Customer-Relationship-Management
Generierung
wirtschaft-
licher Vorteile
durch
langfristige,
partner-
schaftliche
Kunden-
beziehungen
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CRM im Gesundheitswesen
Quelle:
DIENSTLEISTUNGSMANA
GEMENT IM
KRANKENHAUS, 2013,
Hrsg.: Ricarda B.
Bouncken, Mario A.
Pfannstiel, Andreas J.
Reuschl, S. 298
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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Supply Chain Management (SCM) Systeme Als Lieferkette (engl. Supply Chain) wird das Netzwerk von Organisationen bezeichnet, die
über vor- und nachgelagerte Verbindungen an den verschiedenen Prozessen und Tätigkeiten
der Wertschöpfung in Form von Produkten und Dienstleistungen für den Endkunden beteiligt
sind.
Supply Chain Management ist ein prozessorientierter Managementansatz, der alle
Flüsse von Rohstoffen, Bauteilen, Produkten und Informationen entlang der Supply
Chain umfasst. Der Fokus liegt auf einer engen Verknüpfung und Koordination von
funktions- und unternehmensübergreifenden Geschäftsprozessen für Einkauf,
Fertigung und Vertrieb von Produkten.Quellen: Wikipedia
Interne Lieferkette
Lieferanten KundeBeschaffung AbsatzProduktion
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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Healthcare Supply Chain
Nach ROi, Mercy case study and Burns, 2002
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
Manufacturers
• Drug Mfgrs
• Device Mfgrs
• Med/Surg Mfgrs
GPO
Distributors
Purchasers
Providers
• Hospitals
• Physicians
• IDNs
• Pharmacies
Payers
• Patients
• Government
• Employers
€
€
€
€
€Admin
fees
Trading
fees, bulk
discounts
Admin
shareback
Admin
fees
Distribution
fees
Service
fees
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Data Warehouse als Basis integrierter Informationssysteme
Ein Data Warehouse ist eine Datenbank, in der Daten aus unterschiedlichen Quellen
in einem einheitlichen Format zusammengefasst werden.
Es extrahiert aktuelle und historische Daten aus innerbetrieblichen, operativen
Systemen. Diese Daten werden mit Daten aus externen Quellen kombiniert.
Das Data Warehouse steht der Unternehmensführung für Analysen und zur
Entscheidungsfindung zur Verfügung.
Zielvorstellung Data-Warehouse
Data
Warehouse
Operative
Vorsysteme
Transformationskomponenten
Reports und
Auswertungen
Tabellenkalkulation
Excel, Calc, etc.
OLAP Tools und
Analysen
Data-Miningexterne
Daten
………
………
………
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
Volume(Große Datenmenge)
Velocity(Hohe Geschwindigkeit der
Datenentstehung und -veränderung)
Veracity(Zuverlässigkeit und Korrektheit
der Daten)
Variety(Verschiedene Arten von Daten)
40 Zettabyte (43 Bill. GB) in 2020 (300-fache von 2005)
6 Mrd. Mobiltelefone >100 TB Daten pro Unternehmen
160 Mrd. GB Daten (in 2011), 420 Mill. Wearables (in 2014) im Gesundheitssektor
4 Mrd. Stunden Video werden jeden Monat auf Youtube angesehen
30 Mrd. Einträge auf Facebook werden jeden Monat geteilt
1 TB Handelsinformationen werden an der NYSE in jeder Handelsperiode erfasst
>100 Sensoren in einem modernen Fahrzeug
18,9 Mrd. Netzwerkverbindungen in 2016
3,1 Bill. USD Kosten durch schlechteDatenqualität (nur USA)
1 von 3 Manager traut seinen Informationen nicht.
Datensätze, Transaktionen, Tabellen, Dateien (semi)strukturiert, unstrukturiert, gemischt
Batch, Quasi-Echtzeit, Echtzeit, Streams fehlerhaft, falsch, veraltet, verzögert, gefälscht
Quelle: www.ibmbigdatahub.com
Die vier V‘s von Big Data
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eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
Integration mittels Big-Data-Technologien
Quelle: Bitkom 2012
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eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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4. Electronic Business
Schalenmodell der Net Economy
E-Business
Tra
nsa
ktio
n
Netzwerkökonomie (Net Economy)
Info
rma
tio
n/
Ko
mm
un
ika
tio
n
Informationsökonomie
We
ttb
ew
erb
s-/
Pro
du
ktio
nsfa
kto
ren
Informationsgesellschaft
Wir
tsch
aftsfa
kto
ren
Inn
ova
tio
ne
nInformationstechnologie
Informationstechnik
E-
ProcurementE-Commerce E-Marketplace
Einkauf Verkauf Handel
E-
Community
E-Company
Kontakt
Kooperation
Internet/WWW Mobilfunk iTV
Rechenleistung Digitalisierung Vernetzung Datentransfer
Landwirtschaft Produktion Dienstleistung Information
Information
Flexibilität
Zeit
Qualität
Kosten
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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E-Business umfasst alle Arten von Geschäftsprozessen, die auf elektronischem
Wege abgewickelt werden. Dies betrifft viele unternehmerische Aufgabenfelder wie
z. B. Geschäftsanbahnung und -abwicklung, Werbung, Online-Banking bis hin zum
Kundenservice
Was ist E-Business?
Definition
Unternehmen und Konsumenten
(Business-to-Consumer, B2C)
Unternehmen untereinander
(Business-to-Business, B2B)
E-Business findet weitgehend im Internet statt zwischen
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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Begriffe und Konzepte des E-Business
Teilnehmerszenarien
Consumer
to
Administration
Consumer
to
Business
Consumer
to
Consumer
Business
to
Administration
Business
to
Business
Business
to
Consumer
Administration
to
Administration
Administration
to
Business
Administration
to
Consumer
Leistungsanbieter
LeistungsnachfragerAdministration Business Consumer
Ad
min
istr
ation
Bu
sin
ess
C
on
su
me
r
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
Seite 38
Potenziale des Electronic Business
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
Seite 39
Entwicklungsstufen des Electronic Business
Elektronische Wertschöpfung nach Kollmann
ÜberblickDas Online-Angebot ermöglicht einen Überblick über eine Vielzahl von Informationen, die sonst
nur sehr mühselig zu beschaffen wären (Strukturierungswert).
VermittlungDas Online-Angebot schafft die Möglichkeit, Anfragen von Anbietern und Nachfragern effizienter
und effektiver zusammenzuführen (Matching-Wert).
KooperationDas Online-Angebot schafft die Möglichkeit, dass verschiedene Anbieter ihr Leistungsangebot
effizienter und effektiver miteinander verzahnen können (Abstimmungswert).
AuswahlDas Online-Angebot schafft die Möglichkeit, gewünschte Informationen gezielter und damit
effizienter zu identifizieren (Selektionswert).
AbwicklungDas Online-Angebot schafft die Möglichkeit, ein Geschäft effizienter und effektiver zu gestalten
(Transaktionswert).
Austausch Das Online-Angebot schafft die Möglichkeit, dass verschiedene Nachfrager effizienter und
effektiver miteinander kommunizieren können (Kommunikationswert).
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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Disintermediation, Transintermediation und Reintermediation
LieferantZwischen-
händlerProduzent
Groß-händler
Einzel-händler
Kunde
LieferantElektro-nischeMärkte
ProduzentInternet Online Shops
Distribution über Logistik
PartnerKunde
LieferantZwischen-
händlerProduzent
Groß-händler
Einzel-händler
Kunde
Internet Online Shops
Wegfall traditioneller
Wertschöpfungsstufen
Hinzufügen eines
zusätzlichen Distributionskanals
Neuer Intermediär
schafft Mehrwertleistung
Disintermediation
Transintermediation
Reintermediation
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
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eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen
Seite 43
Potenziale des Mobile Business
Seite 44
Ende Block IV
eHealth Grundlagen / VL 4 / IT Grundlagen