Self-organizing infrastructures for ambient services

Abstract

Die Vision von intelligenten Umgebungen (Ambient Intelligence - AmI) als neues Paradigma für die Unterstützung mobiler Benutzer bei alltäglichen Tätigkeiten rückt derzeit zunehmend in den Fokus Europäischer Forschungsaktivitäten. Ein hoher Grad an Autonomie auf Seiten der unterstützenden Software-Systeme ist hierfür eine unabdingbare Voraussetzung. Derartige Systeme müssen in der Lage sein, sich selbst ohne steuernde Eingriffe von Benutzern an deren Aktivitäten und Verhalten anzupassen. Entsprechende Systeme sind derzeit jedoch weitgehend unerforscht. Diese Arbeit stellt den ersten umfassenden Ansatz für eine selbstorganisierende Plattform zur Unterstützung von so genannten Ambient Services dar - Diensten, die es dem mobilen Benutzer gestatten, mit seiner unmittelbaren Umgebung zu interagieren. Diese als Ad hoc Service Grid (ASG) bezeichnete Plattform kann spontan in beliebigen Um- gebungen (z.B. Einkaufszentren, Baustellen, Messen, etc.) eingesetzt werden, um dort entsprechende Dienste anzubieten. In der Arbeit schlagen wir zunächst ein Modell für eine entsprechende Infrastruktur aus spontan vernetzten Rechnerknoten vor. Diese ist modular aufgebaut und im Einsatz flexibel erweiterbar. Der eigentliche Fokus liegt jedoch auf der Entwicklung und Evaluierung einer Reihe von Basis-Algorithmen und Protokollen für das selbstorganisierte Betreiben dieser Infrastruktur. Hier konzentrieren wir uns auf die Platzierung von Ambient Service-Instanzen, deren Auffinden (Discovery und Lookup), und auf die Erhaltung der Konsistenz einer Gruppe verteilt laufender Replikate eines solchen Dienstes. Diese Mechanismen legen zusammen eine essenzielle Grundlage für die Weiterentwicklung intelligenter Umgebungen.