Biotope

Basis­technologie und Engineering-Methodik für die emergente Genese und semanti­sche Komposition von IoT-Öko­systemen.

Projektziel

Im Projekt BIoTope soll eine Basis­technologie und Engineering-Methodik entwickelt werden, um die Genese von emergenten Services auf selbstadaptiven Systemplattformen zu ermöglichen. Dabei sollen die Regeln der Servicekomposition nicht zentral und statisch durch die Plattform vorgegeben werden, sondern dynamisch und nachfrage­orientiert konfiguriert werden können. Insbesondere sollen offene Systeme, deren Schnittstellen semanti­sch nicht standardisiert sind, durch den Ansatz unter­stützt werden, damit auch IoT-Systeme ohne existierenden Branchenstandard integriert werden können. Außerdem sollen bereits entwickelte Verfahren zu Laufzeitvalidation und -verifikation von nicht-funktionalen Systemeigenschaften angepasst werden, um auf emergent entstandene Service­systeme anwendbar zu sein. Zur semanti­schen Anbindung von IoT-Komponenten an die Plattform wird eine softwaregestützte Engineering-Methodik im Projekt entwickelt. Die beteiligten Universitäts­partner*innen entwickeln dabei die theoretischen Grundlagen und verwerten diese in wissenschaft­lichen Publikationen und Lehre. Der Industrie­partner StoneOne AG wird im Projekt eine eigene unter­nehmens­eigene Forschungs­infrastruktur für IoT-Öko­systeme aufbauen, um die nächste Generation seiner Service-Plattform auf Basis der Projektergebnisse zu entwickeln.

Projektlaufzeit
1. Juni 2019 bis 31. Dezember 2022

Projektbudget
Das Projekt umfasst ein Gesamtbudget von ca. 2,5 Mio. Euro. Es wird durch das Bundes­ministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit einer Fördersumme von rund 1,9 Mio. Euro gefördert. Das InES erhält 689.173 Euro und beteiligt sich mit zwei Mitarbeitenden an der Forschung über die gesamte Projektlaufzeit.

Forschungs­ziel

Entwicklung einer Methodik zur automatischen Erfassung von Nutzer­*innen­anforderungen
Um zur Systemlaufzeit eine emergente, bedarfs­orientierte Komposition von vorhandenen Softwareservices zu ermöglichen, ist es notwendig, dass die Bedarfe und Anforderungen der potenziellen Nutzer*innen dieser emergent komponierten Services automatisiert erfasst werden können. Hierzu soll im Projekt eine Methode entwickelt werden die auf der Basis von observierten Sensorwerten und Nutzer*innenaktionen in einem IoT-Öko­system die Nutzer*innenbedarfe und -anforderungen automatisiert erkennen kann.

Entwicklung einer emergenten Plattform­technologie
Im Kontext von emergenten IT-Öko­systemen, muss die eingesetzte Plattform­technologie in der Lage sein eine Garantie für nicht-funktionale Eigenschaften und die Komposition von emergenten Services zu ermöglichen. Die zu entwickelnde Plattform­technologie soll dabei auf bereits vorhandenen Arbeiten zur funktionalen semanti­schen Laufzeitvalidation aufbauen.

Entwicklung einer Methode zur semi-automatischen Integration von Softwareservices
Diese Technologien ist für selbstadaptive emergente IoT-Systeme besonders wichtig, wenn keine einheitliche semanti­sche Standardisierung vorhanden ist, aber die Selbstadaptions­mechanismen auf eine maschinelle semanti­sche Interpretation von Daten, Service und Prozess­beschreibungen angewiesen sind. Dafür soll das DevOps-Paradigma von der Software­entwicklung auf die semanti­sche Standardisierung übertragen werden, um eine bedarfs­orientierte interaktive Integration semanti­scher Modelle zur Systemlaufzeit zu ermöglichen.

Projekt­partner*innen

• StoneOne AG
• Technische Universität Clausthal – Institute for Software and Systems Engineering
• Wolfsburg AG

Projekt Über­sicht

Projekt Webseite