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Verteiltes Energy-Monitoring für die TU-Dortmund (SS08)
Nach dem Kyoto Protokoll von 1997 verpflichtet sich Deutschland, seine Treibhausgasemissionen im Zeitraum 2008 bis 2012 um durchschnittlich 5,2 Prozent unter das Niveau von 1990 zu senken. Dazu sollen aufgrund der EU-Richtlinie 2006/32/EG „Energieeffizienz und Energiedienstleistungen“ die Stromkunden zukünftig zeitnah über ihren Energieverbrauch und ihre individuelle Nutzung informiert werden. Dadurch kann jeder Stromkunde seinen Energieverbrauch gezielt selbst beeinflussen.
Im Rahmen der Projektgruppe ist ein Monitoring-System für die Ãœberwachung der Energiebilanz der Technischen Universität Dortmund zu entwickeln, das exemplarisch ein mittleres Gewerbegebiet repräsentiert. Auf diese Weise könnte beispielsweise nachgewiesen werden, ob Verbrauchsspitzen nur am Tag auftreten, und diese durch den Betrieb von Fotovoltaikanlagen gedeckt werden können. So kann die Energiebilanz eines Verbrauchers ermittelt und der CO2-Ausstoß systematisch verringert werden. Am Lehr-stuhl für Energiesysteme und Energiewirtschaft werden die Anforderungen an das System erarbeitet und entsprechende Sensoren bereitgestellt.
Am Lehrstuhl für Kommunikationsnetze wird im Rahmen der Projektgruppe eine Diensteumgebung (Middleware) entwickelt, die die Grundlage für die zu entwickelnden Energieüberwachungsdienste bildet. Hierzu wird auf Basis des aktuellen „Device Profile for Web Services (DPWS) Software Stacks“ gearbeitet, der sowohl in C als auch in Java zur Verfügung steht. DPWS ist ein überschaubares Web Service Framework für Embedded Systems und ist ideal zur Einarbeitung in heutige Software-Entwicklungsprozesse geeignet. Es stellt bereits Mechanismen wie Eventing oder Publish/Subscribe Modelle zur Verfügung, um Remote Administrations- oder Ãœberwachungsdienste einfach und effizient zu erstellen. Durch die Einbindung von Lokalisierungsdaten könnte somit ein EEnergy Mash-Up auf Basis der leicht zu erlernenden Google Maps API erstellt werden, das zu einem gegebenen Ort aktuelle Informationen zu Energieverbrauchswerten bereitstellt und graphisch darstellt.
Am Lehrstuhl für Kommunikationstechnik wird die Hardwareplattform des Sensor- und Steuernetzwerkes entwickelt. Hierzu wird der Industriestandard ZigBee verwendet, der durch eine robuste Ãœbertragungstechnologie bei niedrigem Energieverbrauch hervorragend für diese Aufgabe geeignet ist. ZigBee baut auf einer Mesh-Topologie auf, das heißt die Knoten organisieren sich selbstständig und können dadurch mehrere Routen zu einem Ziel zur Verfügung stellen. Zur Entwicklung der Hardwareplattform stehen bereits erprobte ZigBee Transceiver zur Verfügung. Diese müssen an die Sensoren und die parallel entwickelte Diensteumgebung angebunden werden.
Ansprechpartner:
| Jens Schmutzler: |
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Tel: 755-3781, Raum: C1-04-176 |
Panzerknacker wanted:
Absicherung gegen Hacker-Angriffe auf ein Notfallinformationssystem (SS08)
In Deutschland setzen sich über 1,3 Mio. Mitglieder der Feuerwehr bei jährlich 3,4 Mio. Einsätzen für die Sicherheit der Bevölkerung ein und bilden somit bundesweit ein wichtiges Rückgrat der Gefahrenabwehrorganisation. Derzeit herrscht beim vorbeugenden als auch beim abwehrenden Brandschutz eine mangelnde Verfügbarkeit von detaillierten Informationen über den Einsatzort.
Am LS für KN wurde hierfür ein Rollenmanagementsystem (RMS) entwickelt, das den mobilen sicheren Zugriff auf die für einen Einsatz verteilten Informationen (z.B. Einwohnermelderegister, Gefahrstoffdatenbanken, Hydrantenverzeichnisse, Luftbilder) steuert.
In dieser Projektgruppe soll die Sicherheit des Notfallinformationssystems (RMS) untersucht werden. Hierbei ist eine Testumgebung aufzubauen, die Sicherheitsattacken auf dieses System ausübt. Des Weiteren soll das bestehende RMS System in 2 möglichen Betriebsmodi umgesetzt und am Ende hinsichtlich der Performance mittels praktischer Messungen gegenübergestellt werden.
Ansprechpartner:
| Thang Tran: |
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Tel: 755-7815, Raum: C1-04-176 |
Ambient Environment Control mittels ZigBee-Wireless (SS06)
In einer Vielzahl von Einsatzbereichen ist eine automatische Adaptierung technischer Funktionen an Modifikationen der Systemumgebung notwendig. Vernetze intelligente Sensoren erfassen den Umweltzustand und ermöglichen über ebenfalls vernetzte Aktoren die Reaktion des Systems. Einer der Anwendungsbereiche ist z.B. der Trend zur Individualisierung technischer Funk- tionen zu erkennen. Hierbei geht es neben der funktionalen Anpassung und Ergänzung, z.B. angepasste Beleuchtung, auch immer öfter um die persönlichen Präferenzen der Anwender. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von sogenannten "Ambient Environments", in denen Effekte wie Beleuchtung und Geräuschkulisse, aber auch Klima, Oberflächentexturen und viele andere Eigenschaften technisch modifiziert werden.
In dieser Projektgruppe soll am Beispiel einer Passgierkabine (Flugzeug, Bus, Bahn) untersucht werden, wie moderne drahtlose Vernetzungstechniken der Aufbau und Betrieb eines solchen "Ambient-Environments" ermöglichen oder vereinfachen können. Neben der technischen Realisierung einer angemessenen Lösung, hier eines experimentellen ZigBee-Netzwerkes, steht auch die Bedienung und das Konfigurationsmanagement eines solchen Systems, insbesondere im Fehlerfall, im Zentrum des Interesses.
Das Projekt umfasst die folgenden Arbeitspakete:
Arbeitspaket 1:
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Entwurf und Aufbau einer Hardware-Ergänzung zu einem bestehenden ZigBee-Development Kit, insbesondere die Steuerung der Beleuchtung und die Ausgabe von Sounds.
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Arbeitspaket 2:
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Embedded Software (C++) zur Ansteuerung der Hardware und zur Ergänzung der Kommunikations- funktionen. |
Arbeitspaket 3:
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Benutzungsoberfläche (GUI) für die Konfiguration und den Betrieb des Systems |
Arbeitspaket 4:
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PC-Applikation zur Verwaltung und Managment der Systemressourcen, z.B. als Web-Applikation. Hierbei speziell die Konfiguration und Ãœberwachung der Installation mittels eine WebCam. |
Voraussetzungen:
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C++ oder Java Programmierkenntnisse zwingend notwendig |
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Hardwarekenntnisse für ein Arbeitspaket 1 hilfreich |
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Besuch der Vorlesungen Kommunikationsnetze oder Mobilfunknetze & Protokolle wünschenswert. |
Einstiegsleteratur wird bereitgestellt.
Ansprechpartner:
| Ralf Burda: |
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Tel: 755-4514, Raum: C1-04-176 |
| Jörn Seger: |
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Tel: 755-4522, Raum: C1-04-177a |
Untersuchung von VoIP-Strömen (SS05)
In dieser Projektgruppe soll es darum gehen, Voice over IP in all seinen Ausprägungen zu analysieren. Dabei sollen zunächst die verschiedenen Standards und Codecs untersucht und verglichen werden. Hauptaugenmerk soll beim Rufaufbau allerdings auf dem SIP-Protokoll liegen. Ein zusätzlicher Aspekt wird die VoIP-Übertragung per Wireless-LAN sein.
Weiterhin soll eine Testumgebung erarbeitet und aufgebaut werden, die es ermöglicht Störungen, wie Verzögerung und Paketverlust, bei der VoIP-Übertragung zu generieren. Hiermit soll wiederum die Leistungsfähigkeit der Üertragung getestet werden.
Die Übertragungstechniken zwischen zwei unterschiedlichen Netzen bzw. Netzbereichen (Internet zu ISDN, Intranet zu Internet) soll den letzte Schwerpunkt der Arbeiten darstellen. Auch hier sollen Qualitätstests durchgeführt werden.
Der zeitliche Ablauf der Arbeiten wird zu Beginn der Projektgruppe durch Meilensteine definiert. Der Abschluss der Projektgruppe wird neben den Dokumenten zu den Meilensteine eine Posterpräsentation enthalten.
Ziele der Projektgruppe:
- Teamarbeit
- Schulung zur Informationgewinnung
- Vertiefung von strukturiertem, eigenstädigem Arbeiten
- Arbeiten mit einem Testbed
- Zeitmanagement
- Vertiefung des Themas VoIP
Einstiegsliteratur wird bereitgestellt
Ansprechpartner:
Jörn Seger:
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Tel: 755-4522, Raum: C1-04-177a
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IP Phone (SS04)
Zum Downloadbereich
Aufgrund der fortschreitenden Migration von Daten- und Kommunikationsnetzen erfreut sich die Internet-Telefonie steigender Beliebtheit. Die Idee, ursprünglich leitungsvermittelte Telefongespräche in das paketvermittelnde Internet zu Übertragen, ist nicht neu; allerdings haben sowohl die inhomogenen Netzstrukturen, als auch die oft recht komplexen Standards nicht zu einer echten Ausbreitung der IP-Telefonie geführt. Herstellerabhängige Insellösungen erschweren die Integration von weltweiter IP-Telefonie zusätzlich mit proprietären Erweiterungen und zum Teil sogar eigenen Standards.
Um diesem Problem zu begegnen, hat die Internet Engineering Task Force (IETF) ein Protokoll erstellt das die Kommunikation zwischen zwei Partnerstationen aufbaut: das Session Initiation Protocol (SIP). Ziel hierbei war einerseits ein starker Bezug zur IP-Welt, als auch eine einfache Implementierung.
Seither gibt es eine ganze Anzahl sogenannter "Softphones", die per Software ein SIP-Telefon implementiert haben. Aber auch im Hardwarebereich wird an neuen Telefonen für das Internet gearbeitet.
Die nun stattfindende Projektgruppe soll sich mit all den oben beschriebenen Themen auseinandersetzen. Dabei soll der Schwerpunkt beim Aufbau eines IP-Telefons in Hardware liegen, wobei auch die Softwareseite durch den Einsatz eines Linux-Kernels nicht vernachlässigt wird. Des Weiteren soll die Infrastruktur, die zum Betrieb einer reibungslosen Audiokommunikation nötig ist, untersucht werden, da Verkehrsflusskontrolle ein entscheidender Faktor für die Güte (QoS) einer Übertragung ist.
Nachfolgend werden die Dokumente verlinkt, die einen kleinen Übrblick über den bisherigen Stand der Projektgruppe liefern.
Ansprechpartner:
Jörn Seger:
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Tel: 755-4522, Raum: C1-04-177a
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