Research Topics
[GB] Entwurf und Implementierung einer Fog-Computing-Architektur zur Unterstützung von Resource- und Service-Discovery
„Fog-Computing erweitert das Paradigma Cloud-Computing hin zur Grenze des Netzwerks und er-
möglicht damit neue Arten von Anwendungen“ <1>. In einer vorangegangen Arbeit wurden für Fog-
Computing existierende Ansätze und mögliche Anwendungsfälle untersucht. Viele Ansätze erfül-
len bereits die Anforderungen nach Heterogenität unterstützter IoT-Geräte, Interoperabilität bzgl.
Kommunikations-Protokollen, Skalierbarkeit bzgl. der Anzahl verbundener Geräte, dezentrale Steue-
rung, Unterstützung mobiler Geräte, und Verteilung von Berechnungen.
Jedoch werden sowohl die bereit gestellten Software-Services als auch die zur Verfügungen ste-
henden Hardware-Resourcen nicht automatisch erkannt und müssen manuell definiert werden.
Ziel dieser Arbeit ist daher ein auf den Erkenntnissen aufbauendes Design, sowie eine prototy-
pische Implementierung einer Fog-Computing-Architektur, die es erlaubt, Resourcen, d.h. sowohl
Software-Services und Hardware, automatisch zu erkennen und dem System zur Verfügung zu stel-
len. Eine solche Architektur soll es dann ermöglichen, diese and andere Services auf Hardware-
Resourcen zu deployen.
Weiterhin soll die Architektur „Location-awareness“ unterstützen, d.h. Resourcen sind konkreten
physischen Orten zugeordnet und kennen andere Resourcen in der Nähe. Damit können Services
besser verteilt werden.
Um den Implementierungsaufwand zu begrenzen, soll eine der existierenden Platformen bzw.
Architekturen erweitert werden.
Zur Evaluation der automatischen Resource-Discovery soll der Anwendungsfall einer Verkehrs-
überwachung umgesetzt werden: Eine Reihe von Ampeln regeln basierend auf Sensor-Informationen
den Verkehr. Es muss möglich sein, neue Ampeln automatisch dem Netzwerk hinzufügen, die Ver-
kehrsführung dynamisch zu ändern (z.B. aufgrund einer Baustelle), sowie die Berechnung ohne
eine zentrale Steuereinheit durchzuführen.
Schwerpunkte der Arbeit
- Entwurf einer Architektur für Fog-Computing, die den vormals gefundenen Anforderungen genügt
- Prototypische Implementierung der Architektur auf Basis einer bestehenden Architektur
- Evaluation der entstandenen Architektur anhand des Anwendungsfalls einer Verkehrsüberwachung
<1> Flavio Bonomi, Rodolfo Milito, Jiang Zhu, and Sateesh Addepalli. Fog Computing and Its Role in the Internet of Things. In Proceedings of the First Edition of the MCC Workshop on Mobile Cloud Computing, MCC ’12, pages 13–16. ACM, 2012.
Betreuer: René Schöne