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 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 Mitarbeitern an der Forschung über die gesamte Projektlaufzeit.

Forschungs­ziel

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

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

Projekt Übersicht

Projekt Webseite