System für mobilen Betrieb und Offline-Datenmanagement (SaaS)

Das Systemmuster für mobilen Betrieb und Offline-Datenmanagement ist als SaaS-basierte Bereitstellung (Software-as-a-Service) unter Verwendung von ArcGIS Online verfügbar.

ArcGIS Online ist eine cloudbasierte GIS-Lösung, die von Esri als SaaS verwaltet und bereitgestellt wird. ArcGIS Online bietet Funktionen, die Daten-, Service-/Logik- und Präsentationsebenen umfassen und ineinandergreifen, um ein vollständiges System bereitzustellen. ArcGIS Online basiert auf einer Cloud-Architektur von Weltrang, wird von Experten für IT- und geographische Informationssysteme (GIS) verwaltet und bietet zuverlässige und umfassende webbasierte GIS-Funktionen.

Zugehörige Ressourcen:

Basisarchitektur

Im Folgenden finden Sie eine typische Basisarchitektur für ein System für mobilen Betrieb und Offline-Datenmanagement, das als SaaS bereitgestellt wird.

Dieses Schema sollte nicht unbearbeitet übernommen werden und als Design für Ihr System verwendet werden. Es gibt viele wichtige Faktoren und Entscheidungen bezüglich des Designs, die Sie für Ihr System berücksichtigen sollten. Weitere Informationen finden Sie im Thema Verwenden von Systemmustern. Darüber hinaus zeigt das unten abgebildete Schema nur die Basisfunktionen des Systems. Bei der Bereitstellung erweiterter Funktionen können zusätzliche Systemkomponenten erforderlich sein.

Basisarchitektur des Systems für mobilen Betrieb und Offline-Datenmanagement (SaaS)

Die oben dargestellten Funktionen entsprechen den ab Juli 2025 verfügbaren Funktionen.

Zu den wichtigsten Komponenten dieser Architektur gehören folgende:

ArcGIS Online, einschließlich standardmäßiger Portal-Komponenten wie Benutzer, Gruppen und Elemente sowie Location Servicess wie Grundkarten und Geokodierungsservices. Die Positionsservices, die das System für mobilen Betrieb und Offline-Datenmanagement unterstützen, können auch ganz oder teilweise von einem anderen Location-Services-System stammen.
Die meisten Interaktionen mit Daten und Karten sind über Feature-Services und Kachel-Services verfügbar, einschließlich Vektorkachel- und Kartenkachel-Services (Bild). Diese Services unterstützen auch die Offline-Verwendung von Daten. Die Daten, die diese Services unterstützten, werden in ArcGIS Online in einem cloudbasierten Speicher gespeichert, der von Esri verwaltet wird. Daten können aus verschiedenen Quellen in ArcGIS Online veröffentlicht werden. Weitere Informationen über Offline-Daten.
Es gibt mehrere Anwendungen, die in diesem Muster häufig verwendet werden. Mobile und Desktop-basierte native Anwendungen nutzen den lokalen Speicher, den ArcGIS für Vektor- und Kartenkacheln (Bildkacheln) sowie für Mobile-Geodatabases verwendet, die in SQLite-Datenbanken gespeichert sind. Game-Engine-basierte Anwendungen nutzen auch den lokalen Speicher für Vektor- und Kartenkacheln (Bildkacheln). ArcGIS-Webanwendungen unterstützen keine Offline-Daten. Weitere Informationen über Anwendungen, die in Systemen für den mobilen Betrieb und das Offline-Datenmanagement verwendet werden.

Zu den wichtigsten Interaktionen in dieser Architektur gehören folgende:

Client-Anwendungen kommunizieren mit Daten-Services sowie Location Services über HTTPS, in der Regel über zustandslose REST-APIs.

Weitere Informationen zur Verwendung und Verwaltung von ArcGIS Online finden Sie in der Produktdokumentation zu ArcGIS Online.

Funktionen

Im Folgenden werden die Funktionen des Systems für mobilen Betrieb und Offline-Datenmanagement als SaaS-Bereitstellung beschrieben. Weitere Informationen finden Sie in der Funktionsübersicht und unter Vergleich der Funktionsunterstützung über Bereitstellungsmuster hinweg.

Funktionen, die in einem System für mobilen Betrieb und Offline-Datenmanagement verwendet werden, aber in der Regel von anderen Systemen bereitgestellt werden, wie z. B. Grundkarten, Geokodierung und andere Positionsservices, die von einem Location-Services-System bereitgestellt werden, sind unten nicht aufgeführt. Weitere Informationen über zugehörige Systemmuster.

Basisfunktionen

Basisfunktionen stellen die gebräuchlichsten Funktionen dar, die von Systemen für mobilen Betrieb und Offline-Datenmanagement bereitgestellt werden und die durch die oben vorgestellte Basisarchitektur ermöglicht werden.

Mit Offline-Daten und -Karten können Daten und Karten offline geschaltet und damit ohne Netzwerkverbindung verwendet werden. ArcGIS Online unterstützt Offline-Daten, Offline-Webkarten und mobile Pakete.
Mit der Kartenerstellung und Visualisierung können Benutzer 2D-Karten und 3D-Szenen erstellen und mit ihnen interagieren. Weitere Informationen zu Karten und Visualisierung.
Grundkarten sind webbasierte Layer, die den visuellen Gesamtkontext für Karten und Szenen bereitstellen. Während Grundkartenservices in der Regel von einem Location-Services-System bereitgestellt werden, sind bei diesem System besondere Überlegungen erforderlich, um Grundkarten offline verfügbar zu machen. Weitere Informationen zu Grundkarten-Layern.
Geokodierung ist der Prozess der Konvertierung von Text in eine Adresse und eine Position. Während Geokodierungsservices in der Regel von einem Location-Services-System bereitgestellt werden, sind bei diesem System besondere Überlegungen erforderlich, um die Geokodierung offline verfügbar zu machen. Weitere Informationen zur Geokodierung.
Route und Wegbeschreibungen umfasst die Suche nach dem besten Weg von einem Ausgangspunkt zu einem Ziel für eine Einzelperson oder ein einzelnes Fahrzeug. Während Routen- und Wegbeschreibungsservices in der Regel von einem Location-Services-System bereitgestellt werden, sind bei diesem System besondere Überlegungen erforderlich, um die Routen und Wegbeschreibungen offline verfügbar zu machen. Weitere Informationen zu Routen- und Wegbeschreibungen.
Mit der Arbeitszuweisung und -disposition setzen Sie den geeignetsten Mitarbeiter am richtigen Ort und mit dem passenden Handwerkszeug effizient ein. Die Zuweisung und Disposition von Arbeit mit ArcGIS Workforce bietet eine gemeinsame Ansicht für den gesamten Außendienst und das Backoffice und unterstützt so einen effizienten mobilen Betrieb. Die Zuweisung und Disposition von Arbeit kann auch über die Posteingangsfunktion von ArcGIS Survey123 erfolgen.
Mit der Positionsfreigabe können Organisationen aktuelle und vergangene Aufenthaltsorte von Außendienstmitarbeitern aufzeichnen. Die Positionsfreigabe ist eine organisationsweite Erweiterung zu ArcGIS Online, mit der aktuelle und vergangene Aufenthaltsorte von Benutzern aufgezeichnet werden können. Wenn Sie die Positionsfreigabe aktivieren, wird dafür ein Layer erstellt, in den lizenzierte Benutzer in Ihrer Organisation ihre Positionen mithilfe von Field Maps, QuickCapture, Survey123 oder der mobilen Indoors-App hochladen können. Weitere Informationen über das Aktivieren der Positionsfreigabe in ArcGIS Online.
Die Datenbearbeitung in diesem SaaS-Bereitstellungsmuster wird durch die servicebasierten Datenzugriffs- und -bearbeitungsfunktionen von ArcGIS Online bereitgestellt. Dazu gehört auch die Bearbeitung von Geometrie und Attributen. Die Datenbearbeitung in Systemen für mobilen Betrieb und Offline-Datenmanagement ist so konzipiert, dass sie mit oder ohne Netzwerkverbindung möglich ist. Weitere Informationen über die Offline-Bearbeitung von Daten.
Der Massenimport und -export von Daten wird über die Import- und Exportwerkzeuge der in ArcGIS Online gehosteten Feature-Services unterstützt. Zum Importieren von Daten in ArcGIS Online können auch Data Pipelines verwendet werden.
Mit der Nachverfolgung und Überwachung von Bearbeitungen können Sie mithilfe des Editor-Trackings in ArcGIS Online Informationen über Dateneinfügungen oder -aktualisierungen aufzeichnen. Beim Bearbeiten werden Offline-Änderungen mit dem Benutzer verknüpft, der die Karte offline geschaltet hat.
Das Short-Transaktionsmanagement ermöglicht die Bearbeitung von Short-Transaktionen ohne Sperren mithilfe von Feature-Services, die in ArcGIS Online gehostet sind.
Die Datenverteilung und -replikation ermöglicht die Freigabe und Synchronisierung von Daten mit anderen ArcGIS-Systemen mithilfe von Partner- und verteilten Kollaborationen.

Erweiterte Funktionen

Erweiterte Funktionen werden in der Regel hinzugefügt, um bestimmte Anforderungen zu erfüllen oder branchenspezifische Datenmodelle und Lösungen zu unterstützen, und können zusätzliche Softwarekomponenten oder Überlegungen zur Architektur erfordern.

Verbessern Sie das Speichern von Feature-Daten für ArcGIS Online-Subskriptionen und die Unterstützung für umfassende Abfragen, Bearbeitungen, Analysen und Extraktionen mit den Premium Feature Data Store-Optionen.
Funktionen zu Data Interoperability und Datentransformation unterstützen das Verschieben von Daten zwischen Hunderten von Systemen und Apps mithilfe der visuellen Programmierschnittstelle von ArcGIS Data Interoperability, die das Lesen aus und Schreiben in gehostete Feature-Services in ArcGIS Online umfasst. Eine Alternative zum einfachen Erstellen und Planen einfacher Pipelines, mit denen Daten in ArcGIS Online geschrieben werden, ist Data Pipelines.
Workflow-Management und -Automatisierung erweitert ArcGIS Online mit der Funktionalität Arbeit teamübergreifend mit ArcGIS Workflow Manager zu orchestrieren und zu automatisieren.
Gehostete Python-Notebooks ermöglichen Python-basierte Analysen, Verwaltung und Automatisierung mithilfe von ArcGIS Notebooks, die als SaaS über ArcGIS Online bereitgestellt werden.
Indoor-GIS erweitert ArcGIS Online um die Möglichkeit, Grundrissdaten zu erstellen und zu verwalten, Gebäudeinnenräume zu kartieren und geschossbezogene Karten und Services freizugeben. ArcGIS Indoors Mobile ist eine native mobile Anwendung für iOS und Android, die die Anzeige und Interaktion mit Indoor-Karten auf verschiedene Weise unterstützt. Unter anderem können Sie Points of Interest erkunden, suchen, speichern und freigeben, Ereignisse im Zusammenhang mit Indoor-Objekten melden und Wegbeschreibungen abrufen, die auf Landmarks basieren. Dank eines Indoor Positioning System (IPS) können Sie mit ArcGIS Indoors Mobile Innenräume erkunden und die eigene Position in Gebäuden in Echtzeit anzeigen. Weitere Informationen über ArcGIS Indoors Mobile.
Mit der Indoor-Positionierung können Sie sich selbst und andere in einem Gebäude in Echtzeit verorten. Ähnlich wie GPS setzt ein Indoor Positioning System (IPS) einen blauen Punkt auf Indoor-Karten und verwendet Positionsservices, um Sie bei der Navigation zu jedem Point of Interest oder Ziel zu unterstützten. Weitere Informationen zu ArcGIS IPS.
Andere Branchenlösungen ermöglichen die schnelle Bereitstellung branchenspezifischer Apps und Konfigurationen von ArcGIS Online mithilfe von ArcGIS Solutions.

Überlegungen

Bei den folgenden Überlegungen wurden die Grundpfeiler des ArcGIS Well-Architected Framework auf das System für mobilen Betrieb und Datenmanagement bei einer SaaS-Bereitstellung angewendet. Die hier gezeigten Informationen erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit, sondern heben wichtige Überlegungen für das Design und/oder die Implementierung dieser speziellen Kombination aus System- und Bereitstellungsmuster hervor. Weitere Informationen zu den Grundpfeilern der Architektur des ArcGIS Well-Architected Framework.

Zuverlässigkeit

Zuverlässigkeit stellt sicher, dass Ihr System den Servicegrad bietet, der sowohl für das Unternehmen als auch für Ihre Kunden und die Projektbeteiligten erforderlich ist. Weitere Informationen finden Sie in der Übersicht über den Grundpfeiler “Zuverlässigkeit”.

ArcGIS Online nutzt mehrere Verfügbarkeitszonen, Regionen und Service-Provider, um Redundanz, Ausfallsicherheit und Servicekontinuität zu gewährleisten.
Service Level Agreement (SLA), das von ArcGIS Online bereitgestellt wird.
Die Integrität und Wiederherstellbarkeit von Daten ist bei diesem Systemtyp in der Regel von Bedeutung. Deshalb werden Sicherungsprozesse und -verfahren außerhalb von ArcGIS Online empfohlen.

Sicherheit

Sicherheit schützt Ihre Systeme und Informationen. Weitere Informationen finden Sie in der Übersicht über den Grundpfeiler “Sicherheit”.

Mobiler Betrieb und Offline-Daten stellen einzigartige Sicherheitsaspekte dar. Weitere Informationen über die Muster zur Implementierung der ArcGIS-Sicherheit für den mobilen Betrieb.
Authentifizierung und Autorisierung sind für den mobilen Betrieb und das Offline-Datenmanagement fast immer erforderlich.
- Der Benutzerzugriff und die Datenkollaboration werden durch rollenbasierte Zugriffskontrollen und moderne Autorisierungs- und Authentifizierungsmodelle gesteuert, einschließlich OAuth, SAML und Multi-Faktor-Authentifizierung.
Systeme werden Bewertungen zum Ermitteln von Schwachstellen unterzogen, einschließlich System-, Webanwendungs- und Datenbankscans.

Weitere Informationen über Best Practices für die Sicherheit in ArcGIS Online und Anleitungen zur Implementierung.

Performance und Skalierbarkeit

Performance und Skalierbarkeit zielen darauf ab, die Gesamt-Experience für die Benutzer im Hinblick auf das System zu optimieren und sicherzustellen, dass das System skaliert werden kann, um den sich ändernden Arbeitslastanforderungen gerecht zu werden. Weitere Informationen finden Sie in der Übersicht über den Grundpfeiler “Performance und Skalierbarkeit”.

Das Offline-Schalten von Daten erfordert wichtige Überlegungen zur Architektur im Zusammenhang mit der Performance.
- Überlegen Sie, welchen Ansatz Sie zum Herunterladen von Offline-Karten verwenden möchten. Bei Bedarf erstellte Offline-Karten sind flexibel, da ein Benutzer einen beliebigen Bereich zum Herunterladen anfordern kann. Es bedeutet jedoch, dass jede Offline-Karte zum Zeitpunkt der Anforderung generiert werden muss. Dies führt nicht nur zu einer Verzögerung, bevor die Offline-Karte heruntergeladen werden kann, sondern kann auch zu bestimmten Tageszeiten zu einer übermäßigen Belastung des Servers führen. Bei im Voraus erstellten Offline-Karten muss der Besitzer einer Webkarte zunächst geographische Bereiche der Webkarte definieren, die als Offline-Karten gepackt werden sollen. Im Voraus erstellte Offline-Karten können schnell heruntergeladen und verwendet werden, da sie bereits vor der Anforderung generiert wurden. Weitere Informationen über die Optionen “Im Voraus erstellte Karten” und “Bei Bedarf erstellte Karten” sowie über die Möglichkeit, Aktualisierungspakete mit im Voraus erstellten Offline-Karten zu verwenden.
- Erwägen Sie andere Optimierungen für Offline-Karten, z. B. Verkleinern der Größe von Offline-Karten und Verringern der Zeit, die zum Generieren, Herunterladen und späteren Synchronisieren benötigt wird.
Die Skalierung erfolgt automatisch durch ArcGIS Online.
- Mehrere Content Delivery Networks stellen hochgradig skalierbare Karten und Apps an verschiedenen Standorten auf der ganzen Welt bereit.
Für zusätzliche Unterstützung bei der Speicherung, Isolierung und Berechnung von Feature-Daten sollten Sie die erweiterte Funktionalität von ArcGIS Online Premium Feature Data Store erwägen.
Sowohl im Hinblick auf die Performance als auch auf die Datenhaltung ist regionales Geodaten-Hosting in den Vereinigten Staaten, Europa und im asiatisch-pazifischen Raum möglich.

Automatisierung

Die Automatisierung zielt darauf ab, den Aufwand für manuelle Bereitstellungs- und Betriebsaufgaben zu verringern, was zu einer höheren betrieblichen Effizienz sowie zur Reduzierung der vom Menschen verursachten Systemprobleme führt. Weitere Informationen finden Sie in der Übersicht über den Grundpfeiler “Automatisierung”.

Das Datenmanagement umfasst häufig eine Automatisierung, in der Regel mithilfe von Python für den Zugriff auf und die Verwaltung von Daten im verwalteten ArcGIS Online-Datenspeicher. Dies wird in der Regel mit der ArcGIS API for Python sowie mit ArcGIS Notebooks durchgeführt, die als SaaS über ArcGIS Online bereitgestellt werden.
Die meisten Offline-Karten- und Vorbereitungen der Daten werden in der Regel automatisch von ArcGIS Online durchgeführt. Die Planung von im Voraus erstellten Offline-Kartenpaketen kann jedoch auch vom Kartenbesitzer konfiguriert werden. Weitere Informationen über Offline-Karten.
Workflow-Automatisierung wird immer häufiger mit SaaS-basierten Systemen für mobilen Betrieb und Offline-Datenmanagement genutzt, insbesondere in Verbindung mit einem Datenbearbeitungs- und -managementsystem für Situationen, in denen große Gruppen von Editoren zusammenarbeiten, um freigegebene oder zugehörige Datensätze zu bearbeiten und zu verwalten. Weitere Informationen zu dieser erweiterten Funktion finden Sie unter ArcGIS Workflow Manager.

Integration

Die Integration verbindet dieses System mit anderen Systemen, um Unternehmensservices bereitzustellen und die Produktivität der Organisation zu steigern. Weitere Informationen finden Sie in der Übersicht über den Grundpfeiler “Integration”.

Die Integration mit mobilen App-Management-Systemen für Unternehmen, einschließlich Mobile Device Management (MDM), Mobile Application Management (MAM) und Mobile Content Management (MCM)-Systemen, ist üblich. Weitere Informationen finden Sie im Technical Paper: ArcGIS secure mobile implementation patterns.
Die Integration mit anderen Informationssystemen wie Enterprise Asset Management (EAM), Customer Relationship Management (CRM) und Computer-Assisted Mass Appraisal (CAMA) ist üblich.
Der Datenaustausch und die Abstimmung zwischen Systemen ist sehr typisch.
- Die Verwendung von ArcGIS-APIs und -SDKs ist weit verbreitet.
- Integrationswerkzeuge und -anwendungen von Drittanbietern sind ebenfalls verfügbar.

Observability

Die Observability bietet Einblicke in das System und ermöglicht es dem Personal und anderen technischen Rollen, das System in einem fehlerfreien, stabilen Zustand zu halten. Weitere Informationen hierzu finden Sie in der Übersicht über den Grundpfeiler “Observability”.

Ein erfolgreicher Betrieb dieses Systemmusters profitiert in der Regel von einem guten Verständnis dafür, wie und von wem Daten im Außendienst verwendet werden. Dies kann unter anderem umfassen, wer Daten offline verwendet, wann sie offline verwendet werden, welche Daten offline verwendet werden und wie diese Daten verwendet werden.
Bei Szenarien mit Bearbeitung von Daten durch Außendienstmitarbeiter sind viele der Überlegungen zur Observability mit den Überlegungen für Datenbearbeitungs- und -managementsysteme identisch.
Als SaaS-Angebot unterstützt ArcGIS Online nicht die Beobachtung der zugrunde liegenden Infrastruktur und der Softwarekomponenten. Es bietet jedoch Möglichkeiten, die Systemauslastung und den Systemzustand zu beobachten.
- Überwachen Sie den Zustand und die Verfügbarkeit von ArcGIS Online-Services und -Schlüsselkomponenten im ArcGIS Online Health Dashboard sowie im Live-Feed-Status des ArcGIS Living Atlas of the World.
  - Anzeigen des Nutzungsstatus einer ArcGIS Online-Subskription und Erstellen von Berichten dazu, einschließlich des Credit-Verbrauchs, des Status und der Aktivität von Mitgliedern, der Nutzung von Inhalten, Apps und Gruppen der Organisation. Erwägen Sie auch die Überwachung der Nutzung bestimmter Elemente, einschließlich Karten, Layer und anderer Inhalte, die über das Location-Services-System veröffentlicht werden. Weitere Informationen über Best Practices für die Wartung von Organisationen in ArcGIS Online.
Einige erweiterte Funktionen dieses Systemmusters, z. B. Workflow-Verwaltung und -Automatisierung mit ArcGIS Workflow Manager, bieten zusätzliche Unterstützung für die Observability. Weitere Informationen finden Sie in der entsprechenden Produktdokumentation.
Eine zusätzliche Beobachtung von Benutzeranmeldungen und Kontoänderungen kann über den konfigurierten Identity-Provider möglich sein, wenn SAML- und/oder OpenID Connect-Anmeldungen verwendet werden. Eine zusätzliche Beobachtung von mobilen Geräten, Inhalten und Anwendungen kann bei einer Integration in die Mobile-App-Management-Systeme des Unternehmens möglich sein.

Sonstiges

Zu den weiteren Überlegungen für das Design und Implementieren eines Systems für mobilen Betrieb und Offline-Datenmanagement als SaaS-Bereitstellung gehören:

Für einen erfolgreichen Betrieb ist ein gutes Verständnis von GIS- und IT-Konzepten sowie der Technologie erforderlich. Die Organisation sollte auch die Auswirkungen von SaaS aus Sicht des Datenzugriffs, der Sicherheit und des Managements kennen.
Data Governance und die Ausrichtung an IT-Richtlinien und -Rollen, wie z. B. Data Steward und Content Manager, müssen bei der Implementierung dieses Systemmusters unbedingt berücksichtigt werden.
Das Mobile-App-Management für Unternehmen sollte bei Systemen, die von mittleren bis großen Belegschaften genutzt werden, sowie für strikte SLAs, Sicherheits- und/oder andere technische Anforderungen in Betracht gezogen werden. Weitere Informationen finden Sie im Technical Paper: ArcGIS secure mobile implementation patterns.