Research group Prof. Zitterbart - Institute of Telematics

Untersuchung der Anwendbarkeit von DASH-Staukontrollverfahren für kooperative Regelungssysteme

  • chair:Industrie 4.0
  • type:Bachelor-/Masterarbeit
  • time:25. Juli 2018
  • advisor:

    Markus Jung

  • HINTERGRUND

    Mit dem Wandel hin zu Industrie 4.0 gehen veränderte Anforderungen an industrielle Kommunikationsnetze einher. Für die Vision einer Smart Factory ist eine vielseitig flexibel einsetzbare Kommunikationsinfrastruktur erforderlich, welche an sich verändernde Anforderungen adaptierbar ist. Ein solches Kommunikationsnetz könnte zugleich für Regelungsaufgaben als auch für Konfigurations- und Diagnosezwecke und die Übertragung von Videostreams genutzt werden. Hierbei sind insbesondere zeitkritische Anwendungen wie Regelungssysteme zu berücksichtigen.

    Für Regelungsaufgabe werden in der Regel spezialisierte Echtzeit-Protokolle eingesetzt. Diese bieten harte Echtzeitgarantien, sind zugleich in ihrer Flexibilität aber eingeschränkt. Im Rahmen des Projektes CoCPN soll diese Einschränkung überwunden werden. Regelungen und Netze sollen so gestaltet werden, dass keine zeitdeterministische Kommunikation erforderlich ist.

    Gleichwohl stellt ein gemeinsam genutztes Netz eine geteilte Ressource dar, was Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Datenströmen ermöglicht. Diese Kopplungseffekte können insbesondere zeitkritische Anwendungen wie Regelungssysteme ungewollt beeinflussen, und sind daher zu vermeiden.


    AUFGABENSTELLUNG

    Im Rahmen dieser Arbeit soll untersucht werden, inwiefern Staukontrollverfahren für HTTPVideostreaming (DASH) für eine kooperative Ressourcennutzung zwischen Regelschleifen in einem geteilten Netzwerk geeignet ist. Hierzu sind zunächst vorhandene Verfahren zu analysieren. Es ist ein Konzept auszuarbeiten, wie implizite Kopplungseffekte vermieden, und eine faire Nutzung geteilter Ressourcen im Netzwerk realisiert, werden können. Dieses ist mit einer Implementierung geeigneter Verfahren, sowie einer geeigneten Schnittstelle zu Regelungssystemen, in der Simulationsumgebung CoCPN-Sim zu entwerfen und umzusetzen. Zur Evaluation soll das ausgearbeitete Konzept im Hinblick auf Regelgüte und Fairness anhand geeignete Metriken auf seine Wirksamkeit mit der Simulationsumgebung CoCPNSim untersucht werden.


    ARBEITSUMGEBUNG

    Pool-PCs, leistungsstarke Simulationsrechner und eine Kaffeemaschine stehen zur Verfügung


    VORAUSSETZUNGEN

    - Programmierkenntnisse (C++) sollten vorhanden sein
    - Linux-Kenntnisse sind wünschenswert