SFB 627: Nexus
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 SFB 627: Nexus

Teilprojekte

English Version
 
Das Forschungsprogramm gliedert sich in vier Forschungsbereiche. In den Bereichen A und B sind die Teilprojekte angesiedelt, die sich mit Realisierungsaspekten des Umgebungsmodells befassen. Die Projekte im Bereich A sind fokussiert auf Fragestellungen der Kommunikation und Sicherheit, während in Bereich B die Projekte mit Schwerpunkt Datenmodellierung und -management gruppiert sind. Im Bereich C sind die Projekte zusammengefasst, die sich mit der Ein-/Ausgabe von Modellinformationen, also der "Schnittstelle" des föderierten Umgebungsmodells zur realen Welt befassen. Es handelt sich hierbei um Projekte, die Aspekte der sensorischen Erfassung von Modellinformation einerseits und der Präsentation von Informationen des Umgebungsmodells andererseits erforschen. Im Projektbereich D befinden sich schließlich die anwendungsorientierten Projekte, deren Forschung auf dem Umgebungsmodell aufbaut. Ebenfalls in diesem Bereich befindet sich ein Projekt, das auf der Grundlage konkreter Anwendungen gesellschaftliche Aspekte des Vorhabens untersuchen soll. Im folgenden werden die einzelnen Projektbereiche kurz vorgestellt. Jedes Teilprojekt in der nachstehenden Tabelle wird auf einer eigenen Seite beschrieben.


Projektbereich A Projektbereich B Projektbereich C Projektbereich D Projektbereich E
Kontextbezogene Kommunikationssteuerung Homogenisierte und virtualisierte Datenverwaltung Konsistenzerhaltung und Generalisierung von 3D Geodaten Smart Factory Kontextbezogene Workflows
Kontextbezogene Kommunikation Hybride Modellverwaltung Sensorgestützte, kontextbasierte Konsistenzanalyse Kontextbasierte Assistenzsysteme für Personen mit sensorischen Einschränkungen Semantische Verfahren
Sicherheit, Privatheit und Abrechenbarkeit in kontextbezogenen Systemen Dynamische, zeitbezogene Modelldaten Kontextbasierte mobile Visualisierung Reflexion und Bewertung Verteilte Bestimmung von Situationen auf der Basis bewerteter Kontextdaten
Formale Methoden     Einflussfaktoren der Nachfragebereitschaft  


Projektbereich A


In diesem Projektbereich stehen weiterhin Kommunikations- und Sicherheitsaspekte im Vordergrund. Aufbauend auf den Ergebnissen der ersten Förderperiode werden zum einen Aspekte der Kommunikation zwischen mobilen Anwendungen und der Föderation sowie den Umgebungsmodelldiensten und zum anderen die Gestaltung neuer Kommunikationsmechanismen auf Basis von Kontextinformationen (Contextcast) betrachtet. Im Bereich der Sicherheit werden umfassende Sicherheitslösungen betrachtet, welche die Schutzbedürfnisse der Anwender und die Informationsbedürfnisse der Dienstanbieter (z. B. für Abrechnungszwecke) in Einklang bringen. Techniken des Model-Checking werden in zwei Gebieten zum Einsatz kommen: Erstens wird der Status von Autorisierungsinformationen in einer hochverteilten Umgebung mit Hilfe von effiziente Algorithmen analysiert, und zweitens wird durch Model-Checking-Methoden die Überwachung des Umgebungsmodells zu Prognose- und Kontrollzwecken untersucht.

Projektbereich B


Die zentrale Aufgabe dieses Forschungsbereiches ist die Erarbeitung von Konzepten und Methoden für die verteilte Verwaltung und Bereitstellung von Umgebungsmodelldaten. Das Umgebungsmodell umfasst ortsbezogene Daten und Objekte, die aus teilweise proprietären Daten verschiedener Informationsanbieter aufgebaut sind und den Anwendungen in vereinheitlichter Darstellung und Sprache zur Verfügung gestellt werden. Um diesen umfassenden Informationsdienst bereitstellen zu können, müssen die Teilprojekte dieses Projektbereichs Fragestellungen zur Systemarchitektur, Datenföderation, Datenverarbeitung, Datenqualität und auch Datenaktualisierung bearbeiten. Von besonderer Bedeutung sind dabei die Skalierbarkeit und Offenheit der Systemarchitektur. In der zweiten Förderperiode wird den besonderen Anforderungen, die sich aus der Bereitstellung temporaler, strombasierter und dreidimensionaler Umgebungsmodelldaten ergeben, Rechnung getragen - auch in Hinblick auf die Verwaltung in dynamischen Infrastrukturen sowie infrastrukturlosen und hybriden Systemen.

Projektbereich C


Der Forschungsbereich C befasst sich sowohl mit der effizienten Verarbeitung von Modelldaten, als auch mit der konsistenten Aufbereitung akquirierter Sensordaten. Diese verschiedenartigen Informationen sollen auf geeignete Weise fusioniert werden, um aus den semantischen und sensorischen Teilaspekten ein konsistentes Umgebungsmodell generieren zu können. Die Analyse und Quantifizierung von Unschärfe, Unsicherheit, Unvollständigkeit und Ungenauigkeit soll dazu verwendet werden, die Ursachen auftretender Inkonsistenzen zu ermitteln und adäquate Verfahren zu deren Auflösung anzubieten. Dabei sollen außerdem Kosten-Nutzen-Analysen für die Auflösung von Inkonsistenzen erstellt werden, die klären ob sich in bestimmten Anwendungsfällen eine Auflösung lohnt oder ob die jeweilige Anwendung auch mit den vorhandenen inkonsistenten Daten sinnvoll umgehen kann. Weitere Forschungsschwerpunkte sind die dreidimensionale Erfassung von Objektoberflächen, die Modellierung aus 3D-Punktwolken und die Generalisierung von 3D-Stadtmodellen. Insbesondere sollen kontextabhängige Generalisierungs- und Projektionsverfahren eingesetzt werden. Zur kontextsensitiven Visualisierung des Umgebungsmodells werden dabei benutzerorientierte Informationsvisualisierungstechniken eingesetzt.

Projektbereich D


In diesem Projektbereich werden Anwendungen bezüglich ihrer Akzeptabilität und unter betriebsund volkswirtschaftlichen Gesichtspunkten betrachtet. Die Anwendungen lassen sich dabei nur durch die im Rahmen des SFB entwickelten Technologien realisieren. Insbesondere dient dieser Projektbereich zur Präsentation und Evaluierung des Nexus-Systems. Die Szenarien der ersten Förderperiode werden im Rahmen der zweiten Förderperiode erweitert, wodurch sich neue Forschungsziele und Anwendungsfälle ergeben. Insbesondere werden sensorische Netzwerke und Anwendungsfälle zur kontextbezogenen Datenrepräsentation und Kommunikation untersucht. Durch die unterschiedlichen Sichtweisen und die speziellen Anforderungen der Teilprojekte sind interdis- 61 - ziplinäre Lösungsansätze und Verbesserungen des Nexus-Konzeptes zu erwarten. Zur Neuentwicklung, Bewertung und Evaluierung der Anwendungsszenarien sind entsprechende Untersuchungen im Bezug auf Akzeptabilität und Privatheit aber auch Verantwortungsfragen oder ökonomische Potentiale unbedingt erforderlich.

Projektbereich E


Förderperiode 1 zeigte, dass für die Entwicklung kontextbezogener Anwendungen neue Methoden und Konzepte notwendig sind, um den charakteristischen Eigenschaften dieser Anwendungen (insbesondere im Zusammenhang mit Mobilität, Kontextqualität und heterogenen Systemlandschaften) Rechnung zu tragen. Nachdem in der ersten Förderperiode Architekturen der Anwendungsumgebungen betrachtet wurden, sollen in der zweiten Förderperiode auch Architekturen und Funktionalitäten sowie die Erstellung der kontextbezogenen Anwendungen selbst Gegenstand der Forschung sein.
Die Erfahrungen aus der ersten Förderperiode zeigten, dass die Anwendungen weiter über bisher bestimmte Kontextdaten hinausgehend Informationen benötigen. Die Entwicklung von Komponenten, die solche Informationen ableiten, ist allerdings so komplex, dass dafür ein neuer Projektbereich E eingeführt werden muss. Dieser Projektbereich beschäftigt sich dabei primär mit drei Themen: Erkennung von komplexen Situationen, Sammlung von natürlichsprachlichen kontextgebundenen Informationen aus Textbausteinen, die im World Wide Web zu finden sind und der Erstellung von Softwarearchitekturen und Entwicklungswerkzeugen für kontextbezogene Anwendungen. Die Teilprojekte stehen dabei im engen Austausch mit den Anwendungsprojekten aus dem Projektbereich D, um diese bei der Lösung ihrer spezifischen Problemstellungen zu unterstützen.



Zu den Projekten der ersten Förderperiode.