A service based quadcopter

Abstract

In den letzten Jahren erlangte der Quadcopter - eine Drone die ihren Flug autonom mithilfe vier Rotoren stabilisiert - einen immer höheren Bekanntheitsgrad im militärischen Bereich, aber auch in der Modellbauszene. Durch neuartige Internet-basierende technologische Entwicklungen können Quadcopter zunehmend unabhängig agieren.<br />Diese Arbeit beschreibt die Idee eines service copter, d.h. eines Quadcopters dessen Interaktion mit der Außenwelt über eine Service-basierte Schnittstelle abgewickelt wird. Diese Vorgehensweise erlaubt eine Einbettung in serviceorientierte Architekturen. Ermöglicht wird diese Art der Kommunikation durch den Einsatz eines in den Quadcopter aufnehmbaren Smartphones. Auf diesem Mobiltelefon ist eigens entwickelte Software dafür verantwortlich die simple sensorenbasierende Plattform in eine serviceorienterte Drone zu verwandeln.<br />Der erste Teil dieser Arbeit detailliert das Konzept der service copter.<br />Es wird ausgeführt wie sich ein derartiges Fluggerät in serviceorientierte Architekturen einfügen kann und spezifiziert die Anforderungen und Komponenten eines solchen Systems. Außerdem werden zwei konkrete Anwendungsszenarien präsentiert. Der zweite Teil der Arbeit erläutert Design und Konstruktion eines service copter-Prototypen. Es wird die verwendete Hardware beschrieben und wie die einzelnen Teile zusammenarbeiten, zusätzlich werden Implementierungsdetails der entwickelten Software erklärt.<br />Abschließend wird der Prototyp einer Evaluation bezüglich Einsetzbarkeit für ein Test-Szenario unterzogen und die Ergebnisse dieser Arbeit werden diskutiert.<br />

Over the course of the last years the quadcopter - a flying drone which usually stabilizes itself autonomously using four rotors and sensors such as gyroscopes and accelerometers - has been enjoying increasing popularity with the military, but also with model makers and hobbyists. Through Internetconnected location aware technology quadcopters are rapidly gaining even more autonomy.<br />This work explores the idea of a service copter, i.e. a quadcopter which offers a service-based interface to the outside world, thereby letting itself be controlled by other components in a service-oriented architecture. It accomplishes this by mounting a mobile phone on which specifically designed software is responsible for turning a simple sensor platform into a service-connected drone.<br />The first part of this thesis describes the concept of service copters in-depth. It discusses how such a device may be integrated into service-oriented architectures and specifies the requirements and components of such a system. It also details two practical usage scenarios. The second part covers the design and construction of a service copter prototype by describing the utilized hardware and how the various parts interact. Additionally it explains the implementation details of the prototype's software.<br />In conclusion a short evaluation of the prototype and its applicability for a test scenario are presented and the findings of this work are discussed.