Course number	64-466-P
Course type	Master project
Lecturer	Julian Kalinowski, Dr. Dirk Bade
Location	F-534
Time	Do 16-20

Auf dem Weg vom Mobile Computing hin zum Ubiquitous Computing, mit "intelligenten" Dingen, Umgebungen und Anwendungen, die ihren Nutzern bei ihren alltäglichen Aufgaben helfen, werden immer mehr (mobile) Geräte mit einer zunehmenden Anzahl unterschiedlicher Sensoren ausgestattet. Dies erlaubt es den Geräten, ihren Kontext wahrzunehmen und sich und ihre Funktionen an den Nutzer, dessen Aufgaben sowie die Umgebung anzupassen. Die hierfür verwendeten Datenquellen sind vielgestaltig: Kamera, Mikrofon, GPS-Empfänger, Beschleunigungssensor, Kompass, Barometer, NFC-Leser etc. sowie beliebige rein software-basierte Sensoren (z.B. Auslastung der CPU, verfügbarer Speicher etc.). Auch die Einsatzmöglichkeiten solcher Informationen sind vielfältig und reichen von der Optimierung der Darstellung von Informationen direkt auf dem Gerät (z.B. Kartendienste) bis zur detaillierten Analyse von Nutzungs- oder Umweltphänomenen durch Dritte.

Im Rahmen des sogenannten "participatory sensing" helfen Bürger bei der Erforschung wissenschaftlicher (meist ökologischer) Fragestellungen, indem sie mit ihren eigenen Geräten entsprechende Kontextdaten sammeln und den Forschern zur Verfügung stellen. So lassen sich beispielsweise aus Meldungen beschädigter Bäume, verknüpft mit entsprechenden Kontextdaten, zusammen mit Fernerkundungsdaten (z.B. Satellitenbilder) und empirischen Stichproben wichtige Schlüsse über die Nachhaltigkeit der Forstwirtschaft ableiten. Solche Forschungsdaten sind jedoch oft nicht öffentlich verfügbar, sondern werden nur im Rahmen einzelner Forschungsprojekte bzw. -gruppen verwendet.

An dieser Stelle setzt das Projekt an:
Neben der Entwicklung von Anwendungen zur Erfassung von Kontextdaten sollen Ansätze entwickelt werden, wie Kontext- und Forschungsdaten auf einem "Marktplatz" gehandelt werden können. Dazu bedarf es eines verteilten Systems, welches den Austausch der Daten ermöglicht. Wichtige Herausforderungen sind dabei die Qualitätssicherung der Daten, evtl. deren Anonymisierung sowie ihre Verfügbarkeit, insbesondere wenn Daten aufgrund ihres Handelswertes nicht auf Fremdsystemen gespeichert werden sollen.

Eine weitere offene Fragestellung, die im Projekt behandelt werden soll, ist die Verarbeitung der Daten, denn oft liegen diese in Rohform vor und müssen im Rahmen eines Handels aufbereitet werden. Entsprechende Verarbeitungsfunktionen könnten z.B. Auswertungen oder Berechnungen sein, aber auch Interpretationen oder Simulationen. Die Handelspartner können hier ganz unterschiedliche Anforderungen sowie Ideen für die Verarbeitung haben und entsprechend sollen neben den Daten auch die Verarbeitungsfunktionen (in Form von Programmcode) sowie die eigentliche Ausführung der Verarbeitung auf dem Marktplatz gehandelt werden können.

Für die drei Teilaspekte (Handel von Daten und Funktionen sowie deren Ausführung) sollen im Projekt Anwendungen entwickelt werden, die dem Anwendungsszenario entsprechend verteilt über mehrere Geräte (mobil sowie stationär) arbeiten. Zur Entwicklung stehen im Projekt unterschiedliche Technologien zur Verfügung: u.a. verschiedenste mobile Sensorenplattformen (Raspberry Pi mit Sensoren, Sensordrone, Flower Power, Pulsmesser, EEG etc.), mobile LEGO Mindstorm-Roboter, eine Smart Watch, ein Tablet, diverse Mobiltelefone mit einer Vielzahl gängiger Sensoren sowie ein leistungsfähiges Rechnernetz.

In Kleingruppen soll zunächst im Rahmen des gegebenen Szenarios eine eigene innovative Anwendungsidee entwickelt werden, welche schließlich unter Verwendung ein oder mehrerer dieser Technologien entworfen und umgesetzt werden soll.

Aktuelle Informationen und die Terminplanung finden sich auf der zugehörigen Homepage: https://vsis-www.informatik.uni-hamburg.de/vsis/teaching/sl/ws16_evka

Das Projektmodul besteht aus einem integrierten Seminar zu aktuellen Forschungsfragen im Bereich kontextbasierter Anwendungen und einem Projekt, in welchem eigene Ideen mittels aktueller Technologien praktisch umgesetzt werden. Nach einer Einführung durch die Veranstalter wird das praktische Verständnis der verwendeten Technologien zunächst durch kleine Tutorials erworben bzw. vertieft. Im weiteren Verlauf werden dann Ideen für verteilte kontextbasierte Anwendungen entwickelt und nach Auswahl einzelner Ideen durch die Teilnehmer in Kleingruppen software-technisch entworfen und schließlich realisiert. Grundsätzlich wird die Teilnahme nur bei Vorhandensein praktischer Erfahrung mit Java empfohlen.

Wird zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben.