Bibliography | Schneider, Jan: Automatisches Auffinden von loT-Geräten in der loT-Plattform MBP. University of Stuttgart, Faculty of Computer Science, Electrical Engineering, and Information Technology, Master Thesis No. 101 (2021). 242 pages, german.
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Abstract | Bei dem Internet der Dinge (IoT) handelt es sich um eine Reihe aufstrebender Technologien, welche in zahlreichen unterschiedlichen Domänen zum Einsatz kommen und auch vermehrt Einzug in das alltägliche Leben erhalten. Sie ermöglichen die Vernetzung von verschiedenen Geräten, die mit Sensoren oder Aktuatoren ausgestattet sind und bringen auf diese Weise adaptive und flexible Netzwerke hervor, die ihre Umgebung wahrnehmen und mit ihr interagieren können. Mit der weltweit steigenden Anzahl und Vielfalt an verfügbaren internetfähigen Geräten werden auch die daraus resultierenden IoT-Umgebungen zunehmend komplexer, was deren manuelle Verwaltung erschwert. Aus diesem Grund haben sich in den letzten Jahren sogenannte IoT-Plattformen durchgesetzt, welche typischerweise als Anwendungen in einer Cloud ausgeführt werden und den Betreibern von IoT-Umgebungen administrative Werkzeuge zur Provisionierung, Überwachung und Orchestrierung ihrer Geräte, sowie zur Ausführung von Anwendungslogik anbieten. Ein Beispiel für eine solche IoT-Plattform ist die an der Universität Stuttgart entwickelte Multi-Purpose Binding and Provisioning Plattform (MBP). Damit sich die MBP gegen IoT-Geräte binden kann, müssen diese von ihren Betreibern zunächst manuell auf der Plattform registriert werden, was unter Verwendung von IP-Adressen oder vergleichbaren eindeutigen Identifikatoren erfolgt. Aufgrund der potentiell großen Anzahl an Geräten, die in ein gemeinsames Netzwerk involviert sein können und angesichts der hohen Dynamik, die diesen IoT-Umgebungen typischerweise innewohnt, ist eine solche Registrierung in der Praxis jedoch nur sehr eingeschränkt leistbar und beeinträchtigt zudem die Robustheit und Adaptivität des Gesamtsystems. Diese Masterarbeit schlägt einen Ansatz zur Lösung dieses Problems vor, welcher auf einer verteilten Architektur aufbaut und entlang des Prinzips der losen Kopplung entwickelt wurde. Er ermöglicht der MBP und vergleichbaren IoT-Plattformen, Geräte in IoT-Umgebungen autonom anhand von Kriterien aufzufinden und aus diesen das Gerät auszuwählen, das sich am besten zur Umsetzung vorgegebener Anwendungsfälle eignet. Auf diese Weise müssen die Benutzer nicht länger festlegen, welche Geräte von der IoT-Plattform verwendet werden sollen, sondern lediglich die Voraussetzungen angeben, die von den benötigten IoT-Geräten erfüllt werden sollten. Darüber hinaus versetzt der Lösungsansatz IoT-Plattformen in die Lage, zur Laufzeit auf Änderungen innerhalb einer IoT-Umgebung reagieren und Ausfälle von IoT-Geräten automatisch kompensieren zu können. Das entworfene Konzept wurde im Rahmen dieser Arbeit prototypisch in die MBP integriert und evaluiert.
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