Internet der Dinge

Dieser Kurs bietet die Einführung zum Thema Internet der Dinge (engl. IoT, Internet of Things). In den ersten Kapiteln werden grundlegende Informationen über IoT präsentiert. Danach folgt die Beschreibung des im IoT am häufigsten eingesetzten Internetprotokolls IPv6, der wichtigsten Anwendungen, des jetzigen Zustands auf dem Markt und der Technologien, welche die Existenz von IoT an sich erlauben. Schließlich werden die wesentlichsten künftigen Herausforderungen behandelt.Peer ReviewedPostprint (published version

Vom Internet der Computer zum Internet der Dinge

Zusammenfassung: Der Beitrag diskutiert die Vision, die informationstechnischen Grundlagen und Herausforderungen sowie die Anwendungsmöglichkeiten eines ,,Internet der Dinge". Ferner wird auf informatikbezogene Aspekte wie RFID und die Realisierung von IP-Stacks und Webservern für smarte Alltagsgegenstände eingegangen. In einem Ausblick werden auch einige gesellschaftliche und politische Fragen angesprochen, die mit einem Internet der Dinge auf uns zukomme

Kontextadaptive Dienstnutzung in Ubiquitous Computing Umgebungen

Die vorliegende Arbeit präsentiert einen Ansatz zur Spezifikation und Implementierung von kontextadaptiven Anwendungen in einer Ubiquitous Computing Umgebung. Grundlegend ist dabei das Konzept der kontextadaptiven Dienstnutzung, die sowohl die kontextadaptive Selektion als auch Ausführung von Diensten umfasst. Die kontextadaptive Selektion erweitert grundlegende Techniken der Dienstvermittlung insofern, dass ein Matching nicht ausschließlich durch die Spezifikation von gewünschten Dienstattributen erfolgt, sondern auch Kontextinformationen Berücksichtigung finden. Die Ausführung eines Dienstes kann ebenfalls an kontextuelle Bedingungen geknüpft werden. Eine realisierte Kombination von kontextadaptiver Selektion und Ausführung ermöglicht eine sowohl personalisierte als auch situationsbezogene Bereitstellung von Diensten. Kern der kontextadaptiven Dienstnutzung ist dabei ein Datenzentrisches Protokoll, welches die Weiterleitung (Routing) von Anwendungsdaten anhand kontextueller Einschränkungen erlaubt. Dieser Ansatz gestattet neben der kontextadaptiven Nutzung individueller Dienste auch die spontane Komposition von Diensten in einer Ubiquitous Computing Umgebung. Ferner wird ein Konzept zur dynamischen Rollenverwaltung für Endgeräte in einer Ubiquitous Computing Umgebung entwickelt und ein Verfahren zur Konstruktion von Kontextinformationen innerhalb eines Ad-hoc-Sensornetzwerks vorgestellt

Self-Management – Potentiale, Probleme, Perspektiven

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.Gordon Moores Gesetz vom exponentiellen Wachstum der Transistordichte pro Quadrat-Zoll hat seit 1965 die IT-Industrie geprägt. Mit der damit einhergehenden Explosion der Rechnerleistung wurde die Software immer leistungsfähiger, und man ist dazu übergegangen, Rechnersysteme zu vernetzen und Anwendungen zu verteilen. Eine Folge dieser Entwicklungen ist die rapide zunehmende Komplexität der modernen Informationstechnologie. 40 Jahre nach Moores Entdeckung droht eben diese Tatsache, dem bisherigen exponentiellen Wachstum natürliche Grenzen zu setzen. Moderne, vernetzte Rechnersysteme, wie sie in der Industrie weit verbreitet sind, sind schon heute zu komplex als dass sie auf manuellem Wege, d.h., durch menschliche Administratoren, in einem optimalen Betriebszustand gehalten werden können. Die Folgen sind eine unzureichende Ausnutzung vorhandener Ressourcen, wiederkehrende Fehlerzustände und Lücken in der Absicherung gegen mutwillige Angriffe auf die System-Integrität. Dies führt zu erheblichen finanziellen Mehraufwendungen bzw. Verlusten. Ein permanent überfordertes Administrationspersonal, trägt durch eigene Fehler ein Übriges bei.Schenkt man den jüngst aufkeimenden Initiativen von IT-Giganten wie IBM, Microsoft und Sun Glauben, so heißt die Lösung dieser Misere automatisiertes Management. Vernetzte Rechnersysteme sollen sich auf lange Sicht selbst verwalten. Man erhofft sich hiervon ein effektiveres Management und eine Freistellung von Personal, welches sich dann um wichtigere Aufgaben kümmern kann.In diesem Beitrag beleuchten wir den aktuellen Stand und die Perspektiven im Bereich des Self-Managements. Des Weiteren diskutieren wir offene Fragen, welche auf dem Weg zu selbstverwaltenden Systemen zu lösen sind

Secure Web Services für ambiente eingebettete Systeme

Das Internet der Dinge oder Smart Homes haben gemeinsam, dass in ihnen Kleinstgeräte ihren Dienst verrichten, die nicht über die Kapazitäten verfügen, klassische Sicherheitsmechanismen auszuführen. Außerdem müssen sie auch von technischen Laien sicher betrieben werden können. Diese Arbeit schlägt die Sicherheitsinfrastruktur DPWSec vor. DPWSec bildet eine Sicherheitsinfrastruktur, die einer ausführlichen Anforderungsliste genügt. Es wird gezeigt, dass sich die Kernkonzepte von DPWSec auf andere Basistechnologien übertragen lassen, wodurch eine sichere Protokollinteroperabilität möglich wird

Market opportunities of networked household appliances, in the face of the development of the Internet of Things

Die vorliegende Bachelor-Thesis „Marktchancen vernetzter Haushaltsgeräte angesichts der Entwicklung des Internets der Dinge“ befasst sich mit den Chancen und Potenzialen vernetzter Haushaltsgeräte, die diese aufweisen, um am Markt erfolgreich zu sein. Dazu wird nach einer Einführung in die Entwicklung des Internets der Dinge auf die derzeitige Marktsituation von Smart Home eingegangen. Vernetzte Haushaltsgeräte sind Komponenten des Smart Home. Darauf aufbauend wird die aktuelle Marktsituation vernetzter Haushaltsgeräte vorgestellt, das Nutzenversprechen dieser erläutert sowie eine kritische Betrachtung durchgeführt. Eine Verbraucherstudie lässt die Kundenakzeptanz gegenüber vernetzten Haushaltsgeräten beurteilen, sowie die Zahlungsbereitschaft erkennen. Final werden Handlungsempfehlungen ausgesprochen, um für Hersteller vernetzter Haushaltsgeräte Anknüpfungspunkte an diese Arbeit zu schaffen.The present wor

Flexible Kommunikation in effizient entwickelten adaptiven vernetzten Dienste- und Gerätesystemen

Die fortschreitende Miniaturisierung der IT-Landschaft und die zunehmende Mobilität durch die Ausbreitung von Funkstandards schufen Voraussetzungen um im Sinne des Internet der Dinge Geräte des Alltags miteinander zu vernetzen und so IT-basierte Systeme zu erschaffen, die unterstützend in Situationen des menschlichen Lebens eingreifen. Diese Umgebungen werden im allgemeinen als ambiente Systeme bezeichnet. Für die Integration von Geräten und Diensten unterschiedlicher Hersteller und Anwendungsgebiete werden Domänen übergreifende Frameworks benötigt, die dem Nutzer unabhängig von der Hardware das komfortable und effiziente Entwickeln ambienter Systeme ermöglicht. Die vorliegende Arbeit beschreibt dafür die wichtigsten Anforderungen und stellt einige existierende Frameworks vor. Für den Ansatz der OSGi Remote Services wird die vom Autor realisierte Middleware Comoros vorgestellt, die den Standard mit dem Devices Profile for Web Services kombiniert. Dadurch entsteht eine standardkonforme Lösung, welche die Dynamik der OSGi-Plattform mit der Webservice basierten Kommunikation für Kleinstgeräte kombiniert. Von dieser Lösung ausgehend wurde Comoros um Bereiche erweitert, die für die Entwicklung verteilter ambienter Systeme notwendig sind. Neben einem dynamischen und komfortablen Ansatz für das Daten-Marshaling umfasst die Comoros-Erweiterung auch eine Event-basierte Kommunikation und eine umfassende und einfache Integration von Altsystemen. Weiterhin wird die Hersteller unabhängige Integration von Geräten in die Service-Plattform beschrieben, die für den Einsatz im IoT-Umfeld eine besondere Bedeutung hat. Um auf wechselnde Anforderungen dynamisch reagieren zu können setzt Comoros zudem etablierte Management-Standards um und kann so an die jeweils gültige Anforderung adaptiert werden. Um die Umsetzung der definierten Anforderungen von Comoros zu belegen wurde eine umfangreiche Evaluierung durchgeführt. Der Fokus dieser Evaluierung liegt dabei auf der Vermessung der Effizienz und Leistungsfähigkeit der Middleware, Eigenschaften, die bei einem Einsatz in Ressourcen beschränkten Umgebungen von besonderem Interesse sind. Zusätzlich wurde auch der Entwicklungskomfort vermessen, der Indikator für eine hohe Benutzerakzeptanz ist

Human-Centric Ontology-Based Context Modelling In Tourism

A lot of work has been done up to now in the so called context-aware research field on the one hand and on the ontology research field on the other. Research has been conducted both considering context-awareness and ontology as clearly distinct research disciplines and also utilizing ontologies as a tool for context management. However, context-based applications have only been possible at a laboratory environment so far and they have always worked under very certain, pre-established pre-requisites in a not very stable nor efficient manner, which actually does not fulfil the nature of Ubiquitous Computing vision. Representation and use of context plays a crucial role in many modern IT applications. The ability to process contextual information and perform context-based reasoning is essential not only for mobile and ubiquitous computing systems, but also for a wide range of tourism applications. This paper presents a novel semantic-based human-centric approach to the notion of context that represents an attempt to make Contextual Computing services available to the general public