Digital Signage Netzwerk – Wie geht das?

Ein Digital Signage Netzwerk ist die einzige Möglichkeit, Inhalte zentral zu verwalten und verteilte Gerät effizient zu administrieren. Inzwischen werden fast ausschließlich Netzwerke genutzt, selbst wenn es die meisten nicht als solche erkennen. Erfahren Sie in diesem Beitrag, was Sie dafür benötigen und worauf Sie achten müssen.

Digital Signage Netzwerk

Was bedeutet Digital Signage Netzwerk?

Unter einem Digital Signage Netzwerk verstehen wir ein klassisches Client-Servernetzwerk. Die Rolle des Clients übernehmen hierbei Abspieleinheiten, die aus einem Bildschirm mit netzwerkfähigem Medienplayer bestehen. Die Serverkomponente stellt hierbei das Geräte- und Content-Managementsystem dar.

Nutzer von Digital Signage setzten früher in der Regel einen PC ein. Darauf lief eine Software, die sowohl zur Inhaltserstellung als auch als Abspieler oder sogenannter Projektor diente. Der Einsatz von Powerpoint war übrigens keine Seltenheit. Kleine lokale Installationen nutzen selbst heute noch solche Software.

Nachdem sich günstige DSL-Flatrates verbreitet haben, begannen ab spätestens Mitte der 2000er-Jahre immer mehr Anbieter die Abspielkomponente von der Administrationskomponente zu trennen und diese miteinander zu vernetzen. Als Netzwerk bot sich das inzwischen allgegenwärtige Internet mit seinem etablierten TCP/IP-Protokollfamilien an.

Die Abspielkomponente als automatisierte Clients

Um die an unterschiedlichen Orten installierte Bildschirme zentral zu steuern und zu administrieren, war es notwendig, die Playerkomponente abzutrennen. Das war die Geburt des Digital Signage Players als autonomer Client.

Der besteht – banal formuliert – aus einem Computer ohne Tastatur mit einer Medienplayersoftware, an denen ein Monitor dranhängt. Diese Geräte tragen dann Namen wie:

Die Aufgaben des Clients bestehen darin, die sogenannte Playliste auszuwerten und Befehle auszuführen. Diese erhält er auf zwei möglichen Wegen:

  • Poll: Hierbei fragt der Player regelmäßig beim Server neue Inhalte an.
  • Push: Der Server schickt neue Inhalte direkt an den Player.

Da viele Geräte bei DSL hinter einem Router mit einer NAT-Firewall stehen, welche den direkten Zugriff kompliziert macht, überwiegt in der Regel das Polling. In den letzten Jahren nutzen Anbieter auch vermehrt Mobilfunknetze. Das ermöglicht die direkte Administration per Push, erhöht aber auch das Risiko einer Kompromittierung durch unbefugten Zugriff.

Das Geräte- und Inhaltsmanagement als Serverarchitektur

Bei den meisten Anbietern setzen sich inzwischen webbasierte Managementsysteme durch. Die sind auf einem Webserver installiert und werden in einem Webbrowser bedient. Managementsysteme werden oft auch als Digital Signage Cloud oder SaaS-Lösungen vermarktet.

Es gibt zwar Unternehmen, die lokal installierbare Software anbieten, aber das ist aus meiner Sicht ein Auslaufmodell, weil es folgende Nachteile besitzt:

  • Plattformabhängigkeit
  • Hoher Installations- und Pflegeaufwand durch unterschiedliche Rechnerumgebungen.
  • Schwierige Kollaboration und Synchronisation. Arbeiten mit mehreren Personen oder Teams wird kompliziert.
  • Skalierung bei wachsendem Netzwerk ist eine Herausforderung.
  • Keine Schnittstellen für Drittanbieter oder Creator-Agenturen.
  • Unkomfortable Verteilung der Playlisten, da diese bei jeder Änderung inklusive Medieninhalte erst auf einen Server hochgeladen werden müssen.

Lokale Installationen

Wir bekommen gelegentlich Anfragen für lokale Installationen, vor allem wenn Kunden einer Digital Signage Cloud skeptisch gegenüberstehen. Wir bieten es prinzipiell an und haben es bei einigen Kunden auch umgesetzt. Aufgrund der komplexen Architektur macht das aber nur ab einem bestimmten Volumen an Endgeräten oder gesetzlich geforderte IT-Richtlinien Sinn.

Die Serverarchitektur

Im Gegensatz zu der oben beschrieben lokal installierten Anwendung, stellt ein webbasiertes Digital Signage CMS keine monolithische Software dar. Ein auf Skalierbarkeit designtes CMS arbeitet auf verteilten Servern, um bei steigenden Anforderungen mitzuwachsen.

Um das zu verstehen, sehen wir uns mal die typische Architektur für Digital Signage Server an. Sie besteht im Groben aus folgenden Einheiten:

  1. Datenbankserver: Zentrale Sammelstelle für verschiedene Daten
  2. GUI-Server: Stellt die Benutzeroberfläche dar
  3. Medienserver: Speichert die hochgeladenen oder generierten Medien wie Bilder, Videos, Widgets usw.
  4. Job-Server: Zuständig für das Generieren von Inhalten, wie Templates, Videokonvertierungen usw.
  5. Indexserver: Die Player holen sich dort ihre Indexe ab.

Weiter unten gehen wir mit der Skalierung noch etwas tiefer ins Detail.

Welche Vorteile bietet ein Digital Signage Netzwerk?

Ein Digital Signage Netzwerk ermöglicht zeit- und ortsunabhängigen Zugriff. Jeder Bildschirm wird individuell angesteuert. Mehreren Personen können in Teams oder Reaktionshierarchien gleichzeitig an der Administration von Geräten und Inhalten arbeiten. Intelligent konzipierte Architekturen bieten zudem eine hohe Skalierbarkeit.

Individuelle Ansteuerung

In einem Digital Signage Netzwerk wird jeder Bildschirm individuell angesteuert. Es besteht also die Möglichkeit, unterschiedliche regionale Eigenheiten in seine Playliste aufzunehmen.

Reaktionshierarchien

Größere Projekte erfordern Planungen und Konzepte. Dazu gehören auch das regelmäßige Erstellen von Digital Signage Inhalten. Das übernimmt in diesem Fällen oft eine Agentur oder ein Team. Eine Webanwendung mit fein einstellbaren Benutzerrechten ermöglicht es, einen redaktionellen Arbeitsablauf digital abzubilden. Manchmal ist sogar eine hierarchische Struktur mit einer Änderungshistorie notwendig.

Skalierbarkeit der Leistung

Im Absatz Serverarchitektur haben Sie die einzelnen Servereinheiten kennengelernt, auf denen größere Managementsysteme aufbauen.

Jede dieser Servereinheiten können und müssen Sie eines Tages skalieren, um deren Leistung zu erhöhen. Skalierungen unterteilen wir dabei in zwei Arten:

  1. Vertikale Skalierung
  2. Horizontale Skalierung
Server Robot

Vertikale Skalierung

Die vertikale Skalierung lässt sich einfach erklären: mehr RAM, größere Festplatte und performantere CPU. Allerdings stoßen diese Upgrades auf physikalische Grenzen und erhöhen überdies ab einem gewissen Schwellenwert drastisch die Kosten.

Beim Hauptprozessor ist das besonders deutlich zu erkennen: Ein 16 Core AMD Ryzen 5950X kostet ca. 500 US$. Sein Benchmarkwert (Passmark) liegt bei 45.869. Um die Prozessorgeschwindigkeit zu verdoppeln, benötigen Sie mindestens einen AMD EPYC 7773X mit 64 Cores, der aber preislich bei ca. 6300 US$ liegt (August 2022). Für eine Verdoppelung der Geschwindigkeit ergibt das einen 12,6-mal höheren Preis.

Horizontale Skalierung

Einen Ausweg aus dieser Hardware-Sackgasse bietet die horizontale Skalierung. Dabei werden zusätzliche Rechner als Knoten eingefügt. Diese Skalierung ermöglicht theoretisch beliebige Leistungssteigerungen. Es gibt dafür verschiedene Skalierungsmodelle.

Bei einem Datenbankserver heißen horizontale Skalierungsmodelle Cluster, Master/Slave oder Master/Master. Ein GUI-Server kann hinter einem Load Balancer stehen, der dem Benutzer den gerade am wenigsten belasteten Server anbietet. Medienserver nutzen, sogenannte Content-Delivery-Networks (CDN) usw.

Damit das aber funktioniert, muss die Managementsoftware das zum Teil unterstützen. Sprich: Bei der Konzeptionierung der Software muss das eingeplant werden. Oft geschieht das eben nicht. Skalierungsfähigkeiten nachträglich in eine Anwendung zu implementieren zieht in der Regel bedeutende Umbaumaßnahmen nach sich, die zu Seiteneffekten führen.

Was muss man bei einem Digital Signage Netzwerk beachten?

Die drei wichtigsten Punkte in einem Digital Signage Netzwerk aus technischer Sicht sind:
  1. Sicherheit
  2. Skalierbarkeit
  3. Schnittstellen

Sicherheit

Leider tun sich beim Thema Sicherheit in unserer Branche häufig Abgründe auf. Der Suchbegriff „Digital Signage Sicherheit“ besitzt bei Google ein bedenklich geringes Suchvolumen.

Neue Technologien bringen auch neue Angriffsvektoren mit sich. Das Bewusstsein beim Benutzer zur Sicherheit muss durch Wissen geschärft werden. Verlassen Sie sich nicht nur auf irgendwelche ISO Zertifizierungen, mit denen das Marketing in der letzten Zeit bedeutungsschwanger herumwirft. Die von uns verwendeten Rechenzentren besitzen alle ISO 27001 Zertifizierungen.

Ein überteuerter IT-Grundschutz Nachweis hilft Ihnen am Ende des Tages aber nicht, wenn Ihre Mitarbeiter zu einfache Kennwörter nutzen, dubiose Mailanhänge öffnen und anfällig für Social Engeneering sind. Oder wenn wir Softwareentwickler unseren Job nicht richtig machen. Also Softwarefehler und Sicherheitslücken nicht zeitnah beheben.

Ein Softwaredienstleister sollte deshalb sowohl Anzeigegeräte als auch Managementsysteme über die komplette Projektlaufzeit betreuen und Mitarbeiter schulen.

Schnittstellen

Um in verteilten Teams oder Agenturen zusammenzuarbeiten, sind Schnittstellen ein entscheidender Faktor. Dabei geht es nicht einmal so sehr um die sogenannten APIs oder REST-Schnittstellen. Bereits ein RSS-Feed bietet sich als einfaches standardisiertes Datenaustauschformat an. Bei SmilControl setzen wir auf den offen dokumentierten SMIL-Standard zur Übertragung multimedialer Präsentationen.

SMIL ermöglicht es Drittanbietern, ihre Inhalte unkompliziert in unsere Playlisten zu integrieren und sogar eigene Abspielbedingungen zu definieren. Ohne lästige Geheimhaltungsvereinbarungen und Meetings, um eine Schnittstelle zu nutzen.

Fazit

Server Robot

Digital Signage Netzwerke trennen zwischen Player- und Managementkomponente. Bei steigenden Anforderungen entwickelt sich die Administration dieser Netzwerke zu einer komplexen Herausforderung. Offene Formate wie SMIL ermöglichen hoch spezialisierte Dienstleister, die sich nur auf einen Bereich konzentrieren.


Gravatar Nikolaos Sagiadinos
Autor: Niko Sagiadinos
Entwickler & Co-Founder SmilControl – Digital Signage
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