Energieinformatik

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Angebotene Abschlussarbeiten

  • Simulator für Protokolle aus dem Energienetz auf Basis von Odysseus (Bachelor Thesis)
    Im Energienetz kommen unterschiedliche Protokolle zur Kommunikation zum Einsatz, unter anderem DLMS/COSEM und IEC 60870-5-104. Das Arbeiten mit diesem Protokollen ist allerdings nicht immer ganz einfach, vor allem, wenn man keine Testdaten zur Verfügung hat. Hier kommt die Vision ins Spiel, einen erweiterbaren Protokollsimulator zu haben, der Testdaten liefern kann, einfach zu bedienen ist, und vor allem leicht erweiterbar und parametrierbar ist.

    Im Rahmen einer Bachelorarbeit soll das Datenstrommanagementsystem Odysseus verwendet werden um einen erweiterbaren Simulator für Energienetzprotokolle zu entwickeln. Als ein Beispiel für einen solchen Simulator kann man sich den Fink WinPP Protokollsimulator anschauen (http://www.ipcomm.de/product/FinkWinPP/de/sheet.html). Neben funktionalen Anforderungen an den Simulator, die in Zusammenarbeit mit dem Betreuer ausgearbeitet werden sollen, geht es auch darum, einen Client mit Benutzeroberfläche zu designen.
  • Active Standby in Odysseus (Bachelor Thesis, Master Thesis)
    Eine Datenstromverarbeitung bedarf besonderer Maßnahmen um eine hohe Verfügbarkeit zu garantieren, da die zumeist aktiven Datenquellen nicht aufhören Daten zu senden, wenn das Datenstrommanagementsystem (DSMS) "down" ist. Eine Möglichkeit eine hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten besteht darin, die Datenstromverarbeitung redundant auf mind. zwei Knoten durchzuführen, wobei nur ein Knoten Ergebnisse an die entsprechenden Senken schickt, während der sogenannte Backup-Knoten dies nur dann tut, wenn der andere Knoten ausgefallen wird. In einer Bachelorarbeit soll das Verfahren "Active Standby" umgesetzt werden, bei dem der Backup-Knoten bereits während der andere Knoten noch aktiv ist, die Verarbeitung durchführt und seine Ergebnisse puffert. Von Zeit zu Zeit gibt der aktive Knoten an, welche Ergebnisse er erfolgreich abliefern konnte, so dass bei einem Ausfall der Backup-Knoten umgehend alle Daten ab diesem Checkpoint an die Senken schicken kann. Im Falle einer Masterarbeit soll darüber hinaus das Verfahren "Passive Standby" umgesetzt werden, bei dem der Backup-Knoten zunächst keine aktive Verarbeitung durchführt, sondern erst, wenn der andere Knoten ausgefallen ist. Außerdem sollen die beiden Verfahren bzgl. Kosten und Nutzen verglichen werden.
  • Dynamische Lastverteilung in Odysseus (Master Thesis)
    Die Last (CPU, RAM, Netzwerk), die durch eine Datenstromverarbeitung entsteht, kann über die zeit variieren. Dies ist vor allem durch die lange Laufzeit von Anfragen in einem Datenstrommanagementsystem begründet. In Odysseus ist es aber im Moment nur möglich statisch beim Erstellen einer Anfrage eine Lastverteilung vorzunehmen. Ziel dieser Masterarbeit ist es, eine dynamische Lastverteilung in Odysseus zu konzipieren und zu realisieren. Dazu gehört eine Sichtung des Forschungsfeldes bzgl. vorhandener Konzepte, eine Adaption mindestens eines geeigneten Konzepts, sowie die Möglichkeit für weitere alternative Konzepte zu schaffen.

Forschungsinteressen

  • Stream Processing
    • Datenstrommanagementsysteme
    • Odysseus
    • Datenstrommanagementsysteme im Smart Grid
  • State Estimation
    • State Estimation in unterbestimmten Netzen
    • Adaptive State Estimator
    • Bad Data Detection
    • State Estimation mit Datenstrommanagementsystemen
  • Cybersecurity im Smart Grid

Veröffentlichungen

2017

A Modular Approach for Non-Distributed Crash Recovery for Streaming Systems
Michael Brand, Marco Grawunder, Hans-Jürgen Appelrath
In: Bernhard Mitschang, Daniela Nicklas, F. Leymann, Harald Schöning, Melanie Herschel, Jens Teubner, Theo Härder, Oliver Kopp, Matthias Wieland (Hrsg.): Datenbanksysteme für Business, Technologie und Web (BTW 2017), Proceedings, Series of the Gesellschaft für Informatik (GI), P-265, Gesellschaft für Informatik, Bonn, S.309-328, 3/2017

2015

Demo: Herakles – Real-time Sport Analysis using a Distributed Data Stream Management System (wird veröffentlicht)
Timo Michelsen, Michael Brand, Carsten Cordes, Hans-Jürgen Appelrath
In: DEBS '15: Proceedings of the 9th ACM International Conference on Distributed Event-Based Systems, ACM, 6/2015

Using odysseus for real-time analysis over high volume geospatial data streams
Michael Brand, Marco Grawunder
In: Proceedings of the 9th ACM International Conference on Distributed Event-Based Systems, DEBS '15, ACM, New York, NY, USA, S.320-321, 6/2015

Herakles: A System for Sensor-Based Live Sport Analysis using Private Peer-to-Peer Networks
Michael Brand, Tobias Brandt, Carsten Cordes, Marc Wilken, Timo Michelsen
In: Norbert Ritter, Andreas Heinrich, Wolfgang Lehner, Andreas Thor, Steffen Friedrich (Hrsg.): Datenbanksysteme für Business, Technolog und Web (BTW 2015) - Workshopband, Hamburg, Germany, Gesellschaft für Informatik, Bonn, Bonner Köllen Verlag, 3/2015

Modulares Verteilungskonzept für Datenstrommanagementsysteme
Timo Michelsen, Michael Brand, Hans-Jürgen Appelrath
In: Norbert Ritter, Andreas Heinrich, Wolfgang Lehner, Andreas Thor, Steffen Friedrich, Wolfram Wingerath (Hrsg.): Datenbanksysteme für Business, Technolog und Web (BTW 2015) - Workshopband, Hamburg, Germany, Gesellschaft für Informatik, Bonn, Bonner Köllen Verlag, 3/2015