Heterogene Inter-Vehicle Communication für Effiziente Datenübertragung in ein BackendHeterogeneous Inter-Vehicle Communication for the Efficient Data Transfer to a Backend

Einleitung

Die Elektromobilität hat das Potential, zukünftige Individualmobilität aus erneuerbaren Quellen zu versorgen und somit die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und die CO2- und Schadstoffemissionen zu senken. Insbesondere die im Vergleich zu herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungskraftmaschinen (VKM) geringere Reichweite ist eine anspruchsvoll zu lösende Aufgabe. Eine möglichst effiziente Fahrweise ist daher entscheidend für eine optimale Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Reichweite. Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor sind die hohen Kosten pro Ladestation (Aufbau und Betrieb/Wartung), welche eine flächendeckende Versorgung des öffentlichen Raums unwahrscheinlich erscheinen lassen. Die zur Verfügung stehenden Laderessourcen müssen daher möglichst effizient genutzt werden, zum Beispiel indem die Belegungszeit von Ladestationen (v.a. durch bereits geladene Fahrzeuge) minimiert wird.

In diesem Forschungsvorhaben soll die Kommunikation über hybride Kanäle betrachtet und bearbeitet werden. Es müssen Algorithmen entwickelt und implementiert werden, welche in der Lage sind, die passenden Kanäle auszuwählen und die Kosten (monetär, Overhead, Auslastung der Luftschnittstelle, etc.) zu minimieren. Dieses soll durch kooperative Funktionen, insbesondere in den auftretenden dynamischen Szenarien (wechselnde Kommunikationspartner etc.), ermöglicht werden.

Aufgabenstellung

Die zu entwickelnde Software soll mehrere Kanäle (Technologien wie Mobilfunk, IEEE 802.11p, Bluetooth, IEEE 802.15.4, …) verwalten können. Ein passendes Medium soll anhand verschiedener Faktoren ausgewählt werden. Beispiele sind Dichte und Entfernung der Knoten im Netz und Dienstgüteanforderungen der zu übertragenden Daten. Kriterien für die Auswahl einer spezifischen Verbindung können die Dringlichkeit der Daten oder Prioritäten und Zuverlässigkeitsanforderungen sein. Bei der Entscheidung sollen ebenso Kostenfaktoren (monetär, Energiebedarf, Auslastung des spezifischen Kanals) berücksichtigt werden. Eine Verteilung der Übertragungen auf verschiedene Medien ist anzustreben. Neben mobilen Stationen wie Fahrzeugen mit beschränktem Energiebedarf können auch (z.T. temporär) stationäre Knoten vorhanden sein. Denkbar sind Road Side Units (RSU) oder Elektrofahrzeuge welche an eine Ladestation angeschlossen sind. Über diese kann auch ein kabelgebundener Link in das Internet oder zu einem Backend vorhanden sein. Um die Datenmengen, welche übertragen werden, zu minimieren, ist eine Aggregation vonnöten, sodass die Redundanz der übermittelten Daten gering gehalten wird und insbesondere die Luftschnittstellen entlastet werden.

Anforderungen

Für die Arbeit sind gute Programmierkenntnisse erforderlich und erste Erfahrungen im C2X-Bereich hilfreich.

Bei Interesse schicke bitte eine E-Mail an Dr. Julian Timpner und füge die folgenden Informationen hinzu:

• Studiengang
• Schwerpunkte
• Fachsemester
• Programmierkenntnisse

Links

• Hinweise zur Durchführung von studentischen Arbeiten am IBR