Entwicklung einer Android-App zur Steuerung von Fahrzeugen durch ein verzögerungstolerantes Netz

Motivation

Das Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund besitzt verschiedene Fahrplattformen, die von eingebetteten Linux-Systemen gesteuert werden können. Je nach Einsatzgebiet sind sie mit verschiedenartigen Sensoren und Aktoren ausgestattet. Den Steuerrechnern auf den Fahrzeugen können über ein verzögerungstolerantes Netz (Delay Tolerant Network, DTN) Befehle übermittelt werden, welche dann die elektrischen Komponenten steuern oder in Fahrbefehle umgesetzt werden. Ebenso ist es möglich, ausgelesene Daten (wie z.B. dem Bild einer auf dem Fahrzeug montierten Kamera) Über das DTN an den Kontrollrechner zurückzusenden.

Aufgabenstellung

In dieser Bachelorarbeit soll eine Android-Applikation entworfen und implementiert werden, welche es erlaubt, die Fahrmodelle zu steuern und Sensorinformationen ab- zufragen. Die Kommunikation soll mithilfe von IBR-DTN, einer Implementierung des in RFC5050 beschriebenen Bundle-Protokolls, stattfinden. Die Zielplattform ist ein Tablet-PC mit Android. Von dem IBR wird ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt, welches bereits einen rudimentären Befehlssatz für die DTN-basierte Steuerung beherrscht.

Aufgrund der Heterogenität der Modelle ist es erforderlich, dass die App zunächst die verbauten Komponenten auf dem jeweiligen Fahrzeug abfragt und der Antwort entsprechend dem Benutzer Steuer- oder Anzeigeelemente zur Verfügung stellt.

Für Fahrzeuge, die mit einem GPS-Empfänger ausgestattet sind, soll beispielsweise die Anzeige der Position des Modells in einem Online-Kartendienst wie OpenStreetMap oder Google Maps möglich sein. Ist eine Webcam auf dem Modell angebracht, soll ein Bild von dieser angefordert und durch das DTN Übertragen werden. Neben der Übermittlung von Fahrbefehlen sollen für mindestens zwei verschiedenartige Aktoren Bedienelemente vorhanden sein.

FÃr spätere Erweiterungen ist eine einfache Möglichkeit für das Hinzufügen von weiteren Steuerelementen zu schaffen. Die benachbarten Knoten des Fahrzeuges sollen in einer Liste angezeigt werden.

Bezüglich der Fahrbefehle soll eine Auswahl zwischen einer kontinuierlichen Übertragung und der Übermittlung einer definierbaren Sequenz an Befehlen möglich sein. Die zu bearbeitenden Schritte sind die folgenden:

• Entwurf eines Kommunikationsprotokolls
• Skizzierung einer grafischen Benutzeroberfläche
• Implementierung der dynamisch anpassbaren Oberfläche
• Implementierung der Kommunikation auf Seite des Android-Bediengerätes