Entwicklung und Umsetzung eines Konzepts zur Integration von W3C Web of Things in eine IoT-Infrastruktur

Bachelor-/Masterarbeit

Bei klassischen IoT-Projekten sind Entwickler in der Regel mit anspruchsvollen Herausforderungen in Hinblick auf technische und organisatorische Heterogenität konfrontiert, die der Diversität von IoT-Systemen und –Geräten aus unterschiedlichen Herstellern und Anbietern zugrunde liegt. Diese Diversität bezieht sich unter anderem auf umgesetzte Kommunikationsprotokolle, Datenmodelle und Sicherheitsstrategien für den Datenaustausch. Demzufolge lassen sich IoT-Anwendungen stets limitiert erweitern, warten und wiederverwenden.

Quelle: [1]

W3C WoT [2] nutzt existierende, standardisierte Webtechnologien, um damit standardisierte Metamodelle und wiederverwendbare Funktionsbausteine bereitzustellen. Dadurch ermöglicht W3C WoT eine erleichterte Integration, optimierte Flexibilität und Interoperabilität über IoT-Plattformen und Anwendungsdomänen hinweg.

Am MMI wird das Smart Systems Service Infrastructure (S³I) [3] entwickelt, worüber sich Wald und Holz 4.0 Dinge authentifizieren, autorisieren, gegenseitig finden und miteinander kommunizieren und dadurch miteinander dezentral vernetzen können. Zur eindeutigen semantischen Modellierung der Dinge wird das Datenmodell ForestML 4.0 [4] entwickelt, welches nicht nur als „gesprochene Sprache“, sondern auch zur Beschreibung der Inhalte der Dinge dient. Dieses Datenmodell wird auf JSON-Objekte abgebildet, die zentral im S³I-Directory hinterlegt werden.

Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll ein Konzept zur Integration von W3C WoT in das S3I entwickelt und prototypisch umgesetzt werden. Konkrete Arbeitspakete setzen sich zusammen aus:

  • Einarbeitung in Smart Systems Services Infrastructure und ForestML 4.0
  • Umfangreiche Literaturrecherche nach dem Web of Things (WoT) und ähnlichen Architekturen
  • Überführung des ForestML 4.0-Datenmodells in das WoT ThingDescription
  • Integration der WoT Building Blocks in die ForestML 4.0- Referenzimplementierung mit den WoT Binding Templates, WoT Scripting API sowie WoT Security and Privacy
  • Prototypische Umsetzung des Konzepts in das S³I
  • Validierung anhand von WH4.0-mäßigen Systemen und Anwendungen.
  • Schriftliche Ausarbeitung und Präsentation

Stichworte: Internet of Things, Web of Things, S3I, ForestML 4.0

Betreuer: Chen

[1]: https://w3c.github.io/wot/charters/wot-white-paper-2016.html

[2]: https://www.w3.org/WoT/documentation/

[3]: https://www.kwh40.de/wp-content/uploads/2020/04/KWH40-Standpunkt-S3I-v2.0.pdf

[4]: https://www.kwh40.de/wp-content/uploads/2020/03/KWH40-Standpunkt-fml40-Version-1.0.pdf

Quelle des Beitragsbilds: https://www.infoq.com/news/2020/04/w3c-wot-iot/