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Entwicklung eines CoAP Clients für Android

Type: Bachelor thesis
Status: Finished
Begin: As soon as possible
Student: Carsten Wilhelm

Forschungsbereich

Forschungsgegenstand des Internet der Dinge (engl. Internet of Things - IoT) ist die Integration von Dingen in das klassische Internet. Das bedeutet, dass z.B. Tische, Stühle, Gebäude, Parkplätze oder Autos ihren aktuellen Status über Technologien des klassischen Internet verfügbar machen. Diese Art von Dingen ist aber von Natur aus nicht mit Kommunikationstechnologie ausgestattet, so dass das bloße Anschließen eines Kabels oder einer WLAN-Antenne z.B an einen Stuhl diesen zunächst einmal nicht in das Internet integriert. Um diesen technischen Mangel zu umgehen kommen (drahtlose) Sensor(-Netzwerke) zum Einsatz. Mit Hilfe der Sensorik wird der Zustand von Dingen überwacht und dieser Zustand mit der vorhandenen Kommunikationstechnologie z.B. als Webservice bereitgestellt. Dinge können so also z.B. als Webservice abstrahiert werden und sind damit Teil des Internet der Dinge.

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) ist das wohl verbereitetste und bekanntest Protokoll für Webservices. Neben der eigentlichen Nutzlast (z.B. HTML-Text einer Website, Datei) enthalten HTTP-Nachrichten aber auch Metainformationen (Header), damit der Empfänger die Nachricht korrekt verarbeiten kann. Diese Header sind in menschenles- und verstehbarem Klartext geschrieben. Die Komponenten des IoT zeichnen sich aber i.d.R. durch hochgradige Resourcenbeschränktheit bezüglich Speicherplatz, Rechenkapazität, Energieversorgung und Bandbreite aus, so dass HTTP als Kommunikationsprotokoll ungeeignet ist. CoAP ist eine Alternative zu HTTP mit einer großen Schnittmenge bezüglich der Funktionalität. So können die Dinge im IoT als CoAP-Webservices repräsentiert werden.

Aufgabenstellung

Eine wesentliche Komponente des IoT ist die Erreichbarkeit von Resourcen "von überall". In der Praxis ist dieses "Überall" allerdings auf die Orte beschränkt, in denen dem Benutzer ein entsprechender Client mitsamt Anbindung an das Internet zur Verfügung steht. Dank moderner Kommunikationstechnolgie ist das Internet zwar nicht wirklich aber doch gefühlt überall verfügbar. Die zunehmende Verbreitung von Smartphones sorgt dafür, dass neben dem Internet auch der Zugang dazu allgegenwärtig ist.

Da wie eingangs beschrieben die Dinge des IoT in Form von CoAP Webservices abstrahiert werden können, ist für den Zugang (Statusabfrage und Steuerung) ein entsprechender CoAP Client zu entwickeln. Das CoAP-Protokoll selbst ist bereits in JAVA implementiert. Der Client soll auf dieser Implementierung basieren.

Die für Implementierung und Tests notwendige Hardware (Android Smartphone, Sensorknoten, Gateways, ...) steht im ITM zur Verfügung. Gerne kann aber auch das eigene Smartphone verwendet werden.

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