Plattformen für altersgerechte Lebenswelten: Planung und Realisierung von verteilten Hard- und Software-Installationen sowie von Unterstützungswerkzeugen

Einleitung

Im Rahmen des Projekts GAL wird ein häusliches Gateway entwickelt, die sogenannte Multi-Services-Home-Plattform (MSHP). Grundsätzlich werden Daten unterschiedlicher Sensoren aufgenommen, verarbeitet und ausgegeben, wobei als technische Basisplattform für die Integration der verschiedenen Arbeitspakete die OSGi-Service-Plattform dient. Die Hardware der MSHP besteht bislang aus einem Standard-PC mit zahlreichen Schnittstellen. Zukünftig sollen auch weniger leistungsfähige Rechner eingesetzt werden können.

Im weiteren Projektverlauf sollen zahlreiche Testaufbauten der MSHP in verschiedenen realen Wohnungen aufgebaut werden. Diese realen Aufbauten sollen möglichst problemlos installiert und im Fehlerfall möglichst einfach wiederhergestellt werden können.

Aufgabenstellung

Ziel dieser Arbeit ist es, die Ausbringung der MSHP-Installationen umfassend zu planen, Konzepte zu entwerfen und Tools zu implementieren, die das Ganze unterstützen. Die einzelnen Aufgaben lassen sich in folgende Punkte untergliedern, wobei im Laufe der Arbeit eigene Schwerpunkte definiert werden können:

1. Anforderungsanalyse

Zunächst ist zu bestimmen, welche Komponenten des Gesamtsystems überhaupt unterstützt und im späteren Verlauf dann auch installiert werden sollen. Dazu sind Erkundigungen bei den beteiligten Partnern einzuholen, um ein möglichst umfassendes Bild der benötigten Funktionalität zu erhalten. Ziel ist es, hieraus eine Minimalanforderung an Rechenleistung, Speicherplatz, Latenz, Schnittstellen, etc. zu bestimmen. Diese Analyse soll – soweit möglich – auf externen Informationen beruhen und einer kritischen Überprüfung standhalten. Die Informationen können auf vielfältige Arten abgefragt werden; denkbar sind z.B. die Analyse der fertiggestellten Dokumente der einzelnen Arbeitspakete, Fragebögen oder auch persönliche Gespräche mit den verantwortlichen Entwicklern.

2. Hardwareauswahl und -prüfung

Nachdem die Anforderungen bestimmt wurden, sollen nun verschiedene Zielplattformen, die den Anforderungen entsprechen, genauer untersucht werden. Zur Bewertung sind zunächst geeignete Messgrößen zu definieren, anhand derer die Systeme dann verglichen werden können. Wichtige Vergleichsgrößen wären hierbei z.B. die tatsächliche Leistung (möglichst bezogen auf die Anforderungen, aber auch allgemeingültig), die Ausstattung, der Stromverbrauch, etc. Diese Auswahl soll auch unter dem Gesichtspunkt durchgeführt werden, dass die Zielplattform später in mehreren (größer 30) Wohnungen installiert werden soll, was einen besonderen Augenmerk auf Anschaffungskosten, Größe und Geräuschentwicklung legt. Da bei der Entscheidung für eine bestimmte Plattform auch verschiedene Möglichkeiten zur Fernwartung auf (z.B. VNC-Zugriff auf BIOS-Ebene) eine Rolle spielen können, sind diese Möglichkeiten ebenfalls zu betrachten, wobei die Fernwartung selber ausdrücklich nicht Bestandteil dieser Arbeit ist. Falls es die Anforderungsanalyse zulässt, können an dieser Stelle auch gerne eingebettete Rechnerarchitekturen betrachten werden. Als Ergebnis dieser Teilaufgabe wird keine absolute Festlegung auf „die“ Zielhardware erwartet, sondern vielmehr soll sie eine möglichst objektive Grundlage zur späteren Auswahl geliefert werden.

3. Automatisiertes Aufsetzen multipler Systemen

Möglichst unabhängig von den vorherigen Aufgaben ist ein Konzept zu entwickeln und zu implementieren, welches es erlaubt, gleiche Software-Installationen der MSHP möglichst einfach und ohne vielfältige Benutzereingriffe auf vielen Hardwareplattformen zu installieren. Dabei ist zu beachten, dass zwar ein Großteil des Systems mit identischer Software ausgestattet sein wird, es jedoch auch (konfigurierbare) individuelle Unterschiede geben kann, wie z.B. Netzwerkeinstellungen, Zertifikate, etc. Außerdem wird es mit ziemlicher Sicherheit keinen statischen „Release Candidate“ der MSHP gehen, sondern vielmehr ein ständig aktualisiertes Test-System, aus welchem es dann möglich sein soll, dynamisch (je nach Installationszeitpunkt) aktuelle Installationen generieren zu können. Ferner soll im Fall eines schweren Fehlers einer Installation ein einfaches Neuaufsetzen der individuellen MSHP möglich sein, wobei davon ausgegangen werden kann, dass in diesem Fall ein Benutzereingriff vor Ort stattfinden kann, dort jedoch nicht zwangsweise ein schneller Netzzugang vorhanden ist.

Für eine Evaluation ist die Funktionalität der ausgewählten und entwickelten Lösungen anhand sinnvoller Punkte sowohl qualitativ als auch quantitativ zu bestimmen. Insgesamt wird erwartet, dass auf die im Projekt „Gestaltung Altersgerechter Lebenswelten“ gestellten Anforderungen eingegangen wird und dort wo es sinnvoll ist authentische Testfälle entworfen werden.

• Fernwartung von Multi-Services-Home-Plattformen
• Sensor-Monitoring für altersgerechte Lebenswelten
• Entwicklung und Implementierung einer Datenbankanbindung an die OSGI-Service-Platform
• Entwicklung und Implementierung einer drahtlosen Body-Area-Network-Anbindung an die OSGI-Service-Platform