Dynamische Kopplung von Gerätenetzwerken im Heimbereich

Abstract

Die Zielsetzung dieser Arbeit ist die Untersuchung der verschiedenen Möglichkeiten zur dynamischen Kopplung von Gerätenetzwerken im Heimbereich. Auf Grund der verschiedenen Anwendungsbereiche im Heim und der daraus resultierenden Anforderungen gibt es unterschiedliche Gerätenetzwerke, wie beispielsweise den Europäischen Installations Bus (EIB), das IEEE1394 basierte Home Audio/Video interoperability (HAVi) Netzwerk oder das TCP/IP basierte Universal Plug and Play (UPnP) Netzwerk. Entsprechend der Fortführung des Vernetzungsgedankens, demzufolge der Nutzen eines Gerätenetzwerks größer ist als die Summe des Nutzens der einzelnen Gerätefunktionen, kann durch die Kopplung der Gerätenetzwerke ein zusätzlicher Nutzen (einfachere Bedienbarkeit, gemeinsame Nutzung von Ressourcen, neue Anwendungen, ...) erzielt werden. Da es jedoch kein allgemeines Modell zur Kopplung von Gerätenetzwerken im Heimbereich gibt, ist der Vergleich von Kopplungen beziehungsweise die Suche nach geeigneten Implementierungen sehr aufwendig, und es fehlen Richtlinien oder Kriterien für die Entwicklung von neuen Kopplungen.<br />In dieser Arbeit wird ein allgemeines Modell zur Kopplung von Gerätenetzwerken im Heimbereich definiert. Wesentlicher Bestandteil des entwickelten Kopplungsmodells ist eine Gerätearchitektur, welche die für die Vernetzung notwendigen Dienste definiert und diese in drei Schichten gruppiert. Eine Kopplung kann durch verschiedene Gateways (System-Gateway, Service-Gateway, UI-Gateway) zur Umsetzung auf einer dieser Schichten oder ein nichtumsetzendes, mehrfach angebundenes Gerät erfolgen. Außerdem können verschiedene Arten von Kopplungen (einseitig/zweiseitig, direkt/indirekt, statisch/dynamisch, ...) unterschieden werden. Des Weiteren ergibt der gemeinsame Einsatz von mehreren Kopplungen in Form eines Kopplungssystems weitere Kopplungsvarianten (AB-Kopplung, C-Kopplung, T-Kopplung). Eine geeignete Kopplung muss jedenfalls dynamisch sein, weil nur diese allgemein einsetzbar ist und ohne wesentlichen Konfigurationsaufwand auskommt.<br />Schließlich werden anhand des Modells siebzehn Kopplungen analysiert und am Beispiel der Unterhaltungselektronik sechs verschiedene dynamische Kopplungen - drei erstellte Konzepte und drei durchgeführte Implementierungen - beschrieben.<br />

The thesis deals with dynamic interconnection of networks in the home environment. Due to the different demands on networks in the home there exist several kinds of networks, like the European Installation Bus (EIB), the IEEE1394 based Home Audio/ Video interoperability (HAVi) network or the TCP/IP based Universal Plug and Play (UPnP) network.<br />Concluding the idea of networking, that the value of a network is more than the sum of the values the devices provide independently, interconnecting networks adds value (better usability of devices, resource sharing, novel applications, ...). As there is no common model for the interconnection of networks in the home, it is hard to compare interconnections and to find appropriate implementations. Furthermore there are no guidelines and criteria for the development of new interconnections. Therefore a common model for the interconnection of networks in the home has been defined. An integral part of this model makes a three layered device architecture which specifies the features of home networks.<br />According to this three types of gateways (System-Gateway, Service-Gateway, UI-Gateway) are defined which can be used to interconnect networks at one of these layers by performing layer specific transformations if required. For the sake of completeness a multihomed non transforming device is mentioned as fourth method of interconnection. In addition different types of interconnection (one-way/two-way, direct/indirect, static/dynamic, ...) are specified.<br />Using multiple interconnections in the form of an interconnection system result in further interconnection variants (AB-interconnection, C-interconnection, T-interconnection). Anyway, an appropriate interconnection must be dynamic because only this is all-purpose and does not require additional set-up effort. Finally seventeen network interconnections will be analysed according to the model and six developed interconnections - three implementations and three concepts - will be described.<br />