503 research outputs found

    Mobile Ad-hoc-Netzwerke: Kommunikation ohne Infrastruktur

    Get PDF

    Kooperative Mobilität in Megastädten

    Get PDF
    Mobilität in Form des Transports von Waren und Personen ist ein wesentlicher Bestandteil unserer heutigen Gesellschaft, da diese einen enormen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit und das soziale Leben hat. Nichts verkörpert die Begriffe Individualität, Flexibilität und Freiheit mehr als das eigene Auto und ist - in der Masse - gleichzeitig deren größte Bedrohung. Insbesondere in Megastädten konzentrieren sich die mit dem Verkehr verbundenen Probleme, die neben Staus auch zu einer überlasteten Infrastruktur führen und erhebliche Konsequenzen für die Umwelt nach sich ziehen. Im Rahmen dieser Arbeit werden einige Ansätze vorgestellt und deren technische Umsetzung erläutert. Aus Sicht der Benutzer werden Anwendungen zur Förderung des kollektiven und gemeinschaftlichen Transports sowie ein Ansatz zur gemeinschaftlichen Parkraumverwaltung präsentiert. Im Anschluss wird aus der Sicht der Mobilitätsanbieter ein kooperativer Ansatz für einen flexiblen und bedarfsorientierten Tür-zu-Tür Transportdienst beschrieben. Abschließend wird auf ein System zur gemeinschaftlichen Schadstoffüberwachung eingegangen, welches einerseits eine detaillierte Grundlage für Infrastrukturbetreiber und Stadtplaner bietet und andererseits als Basis für umweltsensitive Anwendungen genutzt werden kann. Mit der Unterstützung von Informations- und Kommunikationstechnologien in Kombination mit mobilen Endgeräten sowie auf der Basis des gemeinschaftlichen Zusammenwirkens, leisten die entwickelten Anwendungen und Systeme damit einen Beitrag zur Förderung einer effizienten und nachhaltigen Mobilität in Megastädten.Mobility in terms of transportation of persons and goods is an essential part of our society today, as it has a huge impact on the economy and the social life. Nothing embodies the concepts of individuality, flexibility and freedom more than owning a car, which - in bulk - is also their greatest threat. Problems associated with traffic are concentrated especially in megacities and besides congestion cause an overburdened infrastructure and have serious consequences for the environment. In the context of this work, different approaches will be presented and explained. From the perspective of the users, applications to leverage collective and collaborative transport as well as an approach for cooperative parking space managemant will be illustrated. In the following, from the point of view of mobility providers, a cooperative approach for a flexible an demand responsive door-to-door transportation service is described. Finally, a system for joint monitoring of pollutants will be explained which on the one hand provides a detailed basis for infrastructure managers and urban planners, and on the other hand can be used as a basis for environmentally sensitive applications. With the support of information and communication technologies in combination with mobile devices as well as on the basis of the community interaction, the developed applications and systems, thus contributing to the promotion of efficient and sustainable mobility in megacities

    Positionsbasierte Routingverfahren und kooperative Anwendungen für drahtlose Ad-hoc-Netzwerke

    Full text link
    Die Verbreitung von leistungsfähigen portablen Geräten hat stark zugenommen. Allerdings werden die verbauten Funktechnologien fast ausschließlich für den Zugriff auf die bestehende Infrastruktur verwendet. Prinzipiell können derartige Geräte aber auch ein drahtloses Ad-hoc-Netzwerk aufbauen, in welchem alle Daten direkt zwischen den Geräten ausgetauscht werden. Anstatt die Topologie des Netzwerks durch Fluten zu erkunden, kann ein Routingprotokoll auch auf die geographischen Positionsinformationen der Netzwerkteilnehmer zurückgreifen. Da diese Strategie insbesondere in hoch mobilen Umgebungen vielversprechend ist, werden in dieser Arbeit mehrere positionsbasierte Routingprotokolle detailliert analysiert und mit Hilfe einer umfangreichen Simulationsstudie untersucht. Des Weiteren wird mit Greedy Routing with Abstract Neighbour Table ein neues Routingprotokoll vorgestellt. Während des Routings wird der Paketinhalt nicht von weiterleitenden Knoten verwendet. Sollen allerdings alle Geräte gemeinsam eine bestimmte Ausgabe erfüllen, so sind die weitergeleiteten Daten meist für alle Geräte von Interesse. Daher wird in der vorliegenden Arbeit die genannte Kommunikationsform exemplarisch anhand der dezentralen Aggregierung untersucht. Ein vielversprechender Ansatz basiert auf einer probabilistischen Datenstruktur, die aus diesem Grund detailliert analysiert wird. Des Weiteren werden mit Bloomfilter-Maps und Bloomfilter-Arrays zwei neue Datenstrukturen vorgestellt. Im letzten Teil der Arbeit wird analysiert, wie die präsentierten Verfahren am besten in die bestehende IT-Infrastruktur integriert werden können und welche Funktechnologie dabei verwendet werden sollte

    Rail2X - SmartServices (Projektabschlussbericht)

    Get PDF
    V2X (Vehicle2Everything) ist ein WLAN-ähnlicher Standard, der im Automobilbereich für den Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen und / oder Infrastruktur genutzt wird. Beispiels-weise findet dieser Nachrichtenstandard im Straßenverkehr Anwendung, um den Autofahrer rechtzeitig vor kritischen Situationen zu warnen und so zu unterstützen. V2X-Komponenten befinden sich daher seit mehreren Jahren in der Entwicklung und Erpro-bung. Jedoch ist dieser Kommunikationsstandard nicht ausschließlich auf den Automobilbe-reich begrenzt, sondern verkehrsträgerunabhängig ausgelegt. Über das Projekt Rail2X-Smart Services wurde die Nutzung der V2X-Kommunikation für den Eisenbahnsektor evaluiert. Ziel des Projektkonsortiums war die Erforschung und Erweiterung von V2X als Rail2X in den Bahnbereich, um den Komfort sowie die Effektivität und Wirtschaftlichkeit des Bahnbetriebs im Regionalverkehr zu steigern. Grundsätzlich wurde ein Verkehrsträger und Verkehrsmittel übergreifender Informationsaustausch ermöglicht. Sowohl die Nutzung einheitlicher Standards als auch die Verknüpfung mit einem zentralen Datenmanagementsystem, das Daten bearbeitet und mit anderen Datenquellen wie der mCLOUD korreliert, spielten dabei eine zentrale Rolle. Für die Erprobung und Evaluierung wurden drei relevanten Anwendungsfällen im Bahnbereich definiert und ausgestaltet die durch die V2X-Anwendung einen wirtschaftlichen Betrieb ermöglichen. Mittels dieser Anwendungsfälle konnte gezeigt werden, dass einerseits die Nutzung des V2X-Standards möglich und andererseits die Anwendung von kostengünstigen Standardkomponenten aus dem Automobilbereich auch im Bahnbereich zielführend ist

    Relevanzbasierte Nachrichtenselektion für die serientaugliche Integration von Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation

    Get PDF
    Die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ermöglicht neue Anwendungen durch den direkten Austausch von Informationen zwischen Fahrzeugen. In den vergangenen Jahrzehnten wurde dazu intensiv geforscht und eine standardisierte Technologie auf der Grundlage von WLAN geschaffen. Die Fahrzeuge erfassen damit andere Verkehrsteilnehmer in ihrem Umfeld, auch über Sichthindernisse hinweg. Bei der Umsetzung von Seriensystemen stehen die Fahrzeughersteller vor der Herausforderung, dass unter Umständen höhere Raten an Nachrichten empfangen werden als von den Fahrzeugsystemen verarbeitet werden können. Diese Arbeit betrachtet diese Problemstellung erstmals umfänglich und schlägt eine Lösung vor, um auch in Überlastsituationen die Funktionalität sicherheitsrelevanter Anwendungen zu gewährleisten. Zunächst werden die auftretenden Nachrichtenraten anhand einer gekoppelten Verkehrs-, Kommunikations- und Anwendungssimulation quantifiziert. Es bestätigt sich, dass auch unter alltäglichen Bedingungen Überlast auftreten kann. Daher wird vorgeschlagen, die Verarbeitung empfangener Nachrichten um zwei Module zu ergänzen, eine Relevanzschätzung und einen Selektionsmechanismus. Die Relevanzschätzung hat die Aufgabe, jede Nachricht nach ihrer Relevanz zu bewerten und mit einem Relevanzwert zu versehen. Je früher sich der Sender und Empfänger einer Nachricht begegnen, desto höher wird die Relevanz bewertet. Der Selektionsmechanismus wählt auf Basis dieser Relevanzwerte die jeweils relevanteste Nachricht zur Weiterverarbeitung aus und verwirft bei Überlast weniger relevante Nachrichten. Sowohl die Relevanzschätzung als auch der Selektionsmechanismus sollten möglichst effizient implementierbar sein. Die Evaluation beider Module zeigt auf, dass die vorgeschlagenen Konzepte für einen Serieneinsatz geeignet sind und die Entwicklung stabiler Gesamtfahrzeugsysteme ermöglichen

    Update-Programming in motor vehicles via heterogeneous communication networks

    Get PDF
    Die bestehende, historisch gewachsene, Elektronik- und Kommunikationsarchitektur stößt immer mehr an ihre Leistungsgrenzen und muss in einem ganzheitlichen Ansatz neu überdacht werden. Ausgehend von der Historie der Kfz-Elektronik erfolgt eine Abschätzung der weiteren Entwicklung des Kfz mit den zu erwartenden Folgen für ein Fahrzeug- Kommunikationssystem. Die derzeit verfügbaren automobilen Datenbussysteme werden vorgestellt und hinsichtlich ihrer Eignung für eine neue fortschrittliche Architektur bewertet. Im Mittelpunkt dieser Betrachtungen steht FlexRay als ein neuartiges zeitgesteuertes Datenbussystem der Automobilindustrie, dem als Backbone eine zentrale Rolle der vorgestellten Architektur zukommt. Nach der Einführung der eingesetzten Übertragungssysteme werden die beiden grundsätzlichen Architekturformen, die Gateway- und Backbone-Architektur, miteinander verglichen und die Vorteile der Backbone-Architektur heraus gearbeitet. Die Realisierung der einzelnen Domänen in Hard- und Software bis hin zum Aufbau des vollständigen Kommunikationssystems werden umfassend beschrieben und die dahinter stehenden Überlegungen verdeutlicht. Dieser neuartige Architekturentwurf erfordert ein Routingprotokoll, das vom Aufbau her an das Internetprotokoll IP angelehnt ist. Es übernimmt an Stelle des Super-Gateways der Gateway-Architektur die Aufgabe der Adressierung und der Vermittlung der Daten. Als Ergebnis dieser Arbeit steht ein Labor-Fahrzeugnetzwerk, das eine entsprechende Backbone-Architektur mit FlexRay-Backbone und einem Bluetooth-Diagnosezugang implementiert. Mit einem im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Diagnosetester ist die Update-Programmierung der Steuergeräte über das Netzwerk möglich. Die dafür notwendigen Voraussetzungen wie bspw. ein Flashbootloader wurden implementiert und der Nachweis der Funktionsfähigkeit der Backbone-Architektur damit erbracht.The current existing electronic and communication architectures are running more and more into to max capacity. Therefore a new holistic solution has to be made. This dissertation analyses the historical developments of current vehicle electronic systems in order to explain the restrictions for future requirements of automotive architectures. Based on these historical grown restrictions an estimation of the future developments and the expected consequences for in-vehicle communication systems was made. Starting from the theoretical basics the current available automotive data bus systems are introduced. Also the ability of these bus systems to run in modern communication architectures is assessed. Most emphasis is placed on FlexRay a newly developed, time triggered and fast bus system for the automotive industry. For that reason the FlexRay bus is used as a backbone and therefore it takes a very important position in the proposed communication architecture of this dissertation. The fundamental architectures, the gateway- and the backbone architecture, are compared and the advantages of the backbone architecture are named after the introduction of the used transmission systems. It is described in detail the realisation of the specific hard- and software domains up to the construction of the complete communication system. This developed architecture leads to new requirements for the communication protocols which are not or only with a lot of effort accomplishable with CAN based protocols. Therefore a routing protocol was developed that is similar to the internet protocol IP. The result of this dissertation is a prototype of an automotive network. The network is realised as a backbone architecture containing a FlexRay backbone. A Bluetooth diagnostic interface is also implemented. It is possible to update the software of the control unit (ECU) over the network with a self-developed diagnostic tester. The necessary requirements for the update programming, e.g. Flash-Bootloader, were implemented and the verification of the backbone architecture was adduced

    Skalierbare adaptive System-on-Chip-Architekturen für Inter-Car und Intra-Car Kommunikationsgateways

    Get PDF
    Die Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmern ist ein elementarer Bestandteil zukünftiger Mobilitätskonzepte. Die Arbeit untersucht, welchen Anforderungen die Kommunikationsknotenpunkte gerecht werden müssen. Das Ergebnis ist eine System-on-Chip Architektur für die fahrzeuginterne und fahrzeugübergreifende Kommunikation. Wesentliche Eigenschaftensind Flexibilität und Skalierbarkeit, die es erlauben, mittels neuartiger Methoden und Tools optimierte Architekturen zu realisieren

    11. Ilmenauer TK-Manager Workshop: Technische Universität Ilmenau, 17 September 2010 ; Tagungsband

    Get PDF
    Im Februar 1995 veranstaltete das Fachgebiet Kommunikationsnetze erstmalig einen Workshop zu "Branchentypischen Anwendungen in der Informations- und Telekommunikationstechnik". Er diente der Diskussion des Weiterbildungsbedarfs mit Partnern aus der Praxis in Vorbereitung des berufsbegleitenden Weiterbildungsstudienganges "Telekommunikations-Manager". Dieser, kurz TK-Manager genannte Studiengang, wird seit 1996 erfolgreich durchgeführt, hat bereits etwa 100 Absolventen ausgebildet und ist somit zu einer Institution geworden. Seit 1998 findet der "Ilmenauer TK-Manager Workshop" regelmäßig alle zwei Jahre begleitend zum Weiterbildungsstudiengang "TK-Manager" statt. Das Ziel besteht in der Förderung des Erfahrungsaustausches zwischen Absolventen und Studenten des Studienganges und interessierten Partnern aus anderen Bildungseinrichtungen und der Wirtschaft. Das Spektrum der Vorträge umfasst aktuelle Themen aus den Bereichen IT/TK-Technik, Wirtschaft und Recht. Der Workshop stand unter dem Motto: "Informationstechnik als Motor der Zukunft". In diesem Jahr führten wir nunmehr den Workshop zum elften Mal durch und nehmen dies zum Anlass, die Beiträge des Workshops und darüber hinaus aktuelle Forschungsthemen des Fachgebiets Kommunikationsnetze, das für den TK-Manager federführend ist, in einem Tagungsband zu veröffentlichen

    Kontextbereitstellung in Automobilen Ad-hoc Netzen

    Get PDF
    Je detaillierter ein Fahrer über den Streckenabschnitt informiert ist, den er in naher Zukunft befahren wird, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass er rechtzeitig und angemessen auf komplexe Verkehrssituationen reagiert. Die umfassende Verfügbarkeit von qualitativ hochwertigen Kontextinformationen im Fahrzeug leistet vor diesem Hintergrund einen wichtigen Beitrag zur Erhöhung der Verkehrssicherheit und -effizienz. Ziel dieser Arbeit ist eine zuverlässige Vorhersage der zukünftigen Fahrsituation auf Basis des gemeinschaftlich bekannten Wissens der Verkehrsteilnehmer. Dabei steht die Verwaltung ortsbezogener Kontextinformationen, die Fusion von verschiedenartigen Informationsquellen, sowie die Problematik der Verteilung der von den Fahrzeugen erzeugten Kontextinformationen über automobile Ad-hoc Netzen im Fokus der Arbeit. Aufbauend auf einer formalen Lösungsspezifikation beschreibt die Arbeit einen zweistufigen Bewertungsprozess, der es erlaubt, auf Basis verteilter Sensorbeobachtungen unterschiedlicher Fahrzeuge ein Wahrscheinlichkeitsmaß für das Eintreten eines konkreten Zustands eines relevanten Fahrkontexts abzuleiten. Die räumlichen und zeitlichen Eigenschaften des Kontextaspekts werden dabei gewichtet interpoliert. Anschließend werden auf Basis eines Bayesschen Netzes die kausalen Zusammenhänge unterschiedlicher Kontextaspekte quervalidiert. Zudem wird aufgezeigt, wie Kontextinformationen zwischen Fahrzeugen in einem automobilen Ad-hoc Netzwerk ausgetauscht werden können. Das aus drahtgebundenen Netzen bekannte Konzept der Nutzenmaximierung des Netzwerks wird hierzu auf die speziellen Charakteristika automobiler Netze erweitert. Es wird zudem eine schichtenübergreifende Lösungsarchitektur vorgestellt, die situationsadaptiv sowohl kurze Latenzzeiten für kritische Nachrichten, als auch eine nachhaltige Skalierbarkeit des Netzes in Szenarien mit geringen und hohen Fahrzeugdichten sicherstellt. Der Kanalzugriff und die Verbreitung der Kontextinformationen im Netzwerk basieren dabei auf einer situationsabhängigen Bewertung des Anwendungsnutzens der zu übertragenden Nachrichten. Mit Hilfe von Simulationen wird das Verhalten des Systems bewertet. Durch eine ontologiebasierte Verwaltung wird auch nichtfahrzeugbezogenen Systemen eine domänenübergreifende Nutzung der Sensorinformationen und kausalen Zusammenhänge ermöglicht
    corecore