Forschungsthemen
[AFT/PM] Literaturanalyse und Vergleich von IoT Plattformen zur Sensorintegration im Fog
IoSense ist ein europaweites Projekt der Halbleiterindustrie mit dem Ziel neue Sensoren und Fertigungswege zu entwickeln. Jedoch steht in der heutigen Zeit ein physischer Sensor am Anfang einer Wertschöpfungskette, denn Software zur Ansteuerung und Auswertung der Sensoren ermöglichen eine unendliche Bandbreite von Geschäftsmodellen. Es gibt heutzutage eine große Anzahl verschiedener Sensoren von verschiedensten Herstellern die teilweise die gleiche Funktionalität besitzen, jedoch über verschiedene Schnittstellen miteinander kommunizieren und unterschiedliche Protokolle umsetzen. Bis vor einigen Jahren war dies kein Problem, da Systemintegratoren und Elektrotechniker die Sensoren zu Maschinen oder anderen Schaltungen verschmolzen haben. Mit der Entwicklung der Bastlergemeinschaft und Systemen wie z.B. Raspberry PI, Arduino Plattform und weiteren OpenSource Projekten im IoT Bereich und der steigenden Vernetzung, ermöglichen immer neue Plattformen und Dienste. In diesem Bereich spielt einfache Integration und Erweiterbarkeit von Systemen eine große Rolle. Ein Beispiel hierfür ist die Heimautomatisierung, in diesem Bereich entstehen momentan eine Vielzahl von Heimautomatisierungssystemen die alle eigenständige Protokolle anwenden. Mit dieser steigenden Heterogenität steigt auch die Anzahl von Systemen zur Verknüpfung all dieser Lösungen, damit der Benutzer alle Systeme parallel und kombiniert verwenden kann. In diesem Bereich siedeln sich Lösungen wie z.B. ConradConnect oder RedNode an, mit dem Ziel verschiedene Sensoren bzw. Heimautomatisierungssysteme auf einer Plattform zu vereinen und sie darüber zu steuern.
Das Ziel dieser Systeme ist es die Sensorik an einem zentralen Punkt wie der Cloud zusammenzuführen, zu verarbeiten und darauf zu reagieren. Da jedoch die Zentralisierung bei großen Datenmengen und zeitkritischen Anwendungen mit schnellen Reaktionen auf Sensorinformationen nicht immer die beste Lösung ist, werden Konzepter wie Edge-Cloud Computing oder FOG immer wichtiger. Das heißt es werden die Auswertungen, Analysen und Berechnungen der Sensordaten auf dezentralen Geräten wie z.B. Routern, Smartphones, Raspberry Pis, Heim PCs oder anderen Geräten mit ausreichend Rechenleistung die im Netzwerk verfügbar sind durchgeführt.
In den letzten Jahren sind eine Vielzahl von verschiedenen Plattformen entstanden die sich zum einen mit der Erfassung von Sensorinformationen aus verschiedenen Datenquellen und Protokollen befassen (z.B. RedNode, EdgeX, …) und zum anderen mit der Verteilung von Berechnungen und Funktionen dezentral im FOG (Cisco FOG, ioFOG, ioFabric…).
Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, Vergleichskriterien von existierenden IoT und FOG Plattformen zu finden und diese dann auf ihre Verwendbarkeit im IoSense Projekt als Plattform oder Bestandteil davon zu untersuchen. Hierfür muss zunächst eine Recherche über die bereits existierenden Plattformen durchgeführt werde. Anhand der getroffenen Auswahl sind aus der Literatur Kriterien zu ermitteln, anhand derer die Plattformen zu vergleichen sind.
Hierbei sind folgende Probleme zu lösen:
- Recherche über existierende IoT und FOG Plattformen
- Erarbeiten von Unterscheidungskriterien
- Literaturanalyse der Plattformen basierend auf den Untersuchungskriterien
- Einstufung der Plattformen in Bezug auf die Verwendbarkeit im IoSense Projekt
Diese Aufgabe ist im Rahmen folgender Module belegbar: INF-D-950, INF-D-960
Betreuer: Jan Falkenberg