An inquiry into gateways : for embedded systems and consumer devices

Abstract

Eingebettete Systeme sind ein wesentlicher Bestandteil unseres Alltags: Meist im Verborgenen und ohne jegliche Interaktion vereinfachen sie unseren Tagesablauf. Der enorme Erfog der Unterhaltungselektronik, wie z.B. Smartphones und Tablets, hat eine Vielzahl an Möglichkeiten für eingebettete Systeme eröffnet und ist ein wichtiger Schritt in Richtung des hochstrebenden Ziels des sogenannten "Internets der Dinge", in welchem auch Objekte eindeutig identifiziert werden können und an sozialen und informationstechnischen Prozessen aktiv teilnehmen.<br />Gateways sind ein wichtiger Baustein in Richtung dieses "Internets der Dinge", da sie die entscheidende Komponente für die Verbindung von Systemen darstellen. Trotz der Wichtigkeit solcher Gateways gibt es noch immer keine einheitliche Terminologie was ein "Gateway" genau ausmacht und was dessen primäre Charakteristiken sind. Tablets und Smartphones sind ein vielversprechender Ansatz um als Gateway zwischen eingebetteten Systemen und der der Außenwelt zu fungieren: Sie bieten die Möglichkeit einer Internetanbindung und sind gleichzeitig ein einfach nutzbares Interface für Normalbenutzer.<br />Mit dieser Diplomarbeit wird die Terminologie von "Gateways" diskutiert und eine einheitliche, allgemein gültige Definition des Begriffes eingeführt. Des weiteren enthält sie eine Untersuchung über die Verbindungsmöglichkeiten von eingebetteten Systemen zu derzeitigen Tablets und Smartphones. Im Zuge einer Fallstudie eines Gateways zwischen der Diagnoseschnittstelle eines Autos und Smartphones werden die zuvor diskutierten Konzepte praktisch umgesetzt und illustriert.<br />

Embedded systems are already an integral part of our lives:<br />Mostly hidden away from plain sight, they facilitate our everyday tasks.<br />The tremendous triumph of consumer electronics such as smartphones and tablets has opened up huge possibilities for embedded systems and brings us one step closer to the ambitious concept of the so called Internet of Things, where every object can be uniquely identified and plays an active role in informational and social processes. Gateways are a vital component towards this Internet of Things, as they are the key ingredient needed for connecting systems, and yet there does not exist a common notion of what a gateway actually is, i.e., what the main characteristics of every gateway are. Consumer electronics are a promising approach to function as gateways between embedded systems and the outside world, that is, they can enable the embedded system to go online and are at the same time an easy-to-use interface for the average user.<br />This thesis discusses the terminology "Gateways" to provide a common notion that is valid not only in computer science, but also in other areas of application. Furthermore it investigates the connection of current consumer devices, such as smartphones and tablets, to embedded systems. A case study of a gateway between the diagnostic port of a car and consumer devices illustrates the presented concepts.