Technische Informatik
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Automotive-Demonstrator "TUC DriveCloud"

Die TUC DriveCloud ist eine Big-Data-Speicher- und Analyseplattform für Automotive Test Applikationen, deren Hauptfunktionalitäten folgende sind:

  • Strukturierte Sensor- und Fahrzeugverwaltung
  • Standardisierte Eingabe- und Ausgabeschnittstellen (Abstraktion der tatsächlichen physischen Speichermethode)
  • Unterstützung von Testfahrverwaltung, -aufzeichnung und Liveanzeige von aufgezeichneten Sensordaten
  • Automatisches Labeling von Testfahrten

Damit ist sie ein wichtiger Teil der Entwicklungs- und Lehrtätigkeiten der Professur im automotive Bereich. Ein Foliensatz mit weiteren Information steht zum download bereit.

Architektur

Das zentrale System der TUCDriveCloud ist eine strukturierte Datenbank für die Verwaltung und Aufnahme von Testfahrtdaten. Auf diese Clouddatenbank kann durch standardisierte APIs fur den Input und Output zugegriffen werden, wie in der folgenden Abbildung illustriert wird:

Ein weiterer Teil der Cloudanwendung ist die Website, welche auf einem Web-Server der TU Chemnitz ausgeführt wird und ein vereinfachtes Userinterface fur den Input und Output der Clouddaten bereitstellt. Über dieses Webinterface können Testfahrzeuge zur Cloud hinzugefügt und Testfahrten fur diese konfiguriert werden. Eine Testfahrt basiert dabei auf einem sog. ¨Drive Setup", welches eine Zusammenstellung von Sensoren des Testfahrzeugs beinhaltet. Mit diesem Drive Setup kann das Testfahrzeug dann beliebig viele Testfahren unternehmen, deren Daten sortiert nach Fahrten in der TUCDriveCloud gespeichert werden. Die Daten können bereits während der Fahrt über ein durch ein Token geschütztes API direkt in der Clouddatenbank gespeichert werden. Ist dies wegen fehlender Internetverbindung nicht möglich, werden die Daten zunächst lokal gespeichert und später in die Clouddatenbank geschrieben [1]. Die Fahrtdaten werden grafisch aufbereitet und können uber die Website betrachtet und ausgewertet werden, wie im folgenden Screenshot gezeigt:

(Anklicken zum Vergrößern)

Speichermodell

Ein grundlegendes Ziel der TUC DriveCloud Plattform ist die Abstraktion des Speichermodells. Dies bedeutet, dass Nutzer und Entwickler ausschließlich über die öffentlichen Schnittstellen (ReST-API) Sensordaten zur Cloud hinzufügen bzw. aus dieser Abrufen können. Ein direkter Zugriff auf den physischen Speicher ist nicht möglich. Dies erlaubt es, abhängig von den zu speichernden Sensordaten ein geeignetes Speichermodell zu wählen ohne dass Nutzer dies bemerken beziehungsweise Wissen darüber besitzen müssen. Auch vereinfacht diese Vorgehensweise die Erweiterung der Plattform um neue Sensortypen. Die Standardablage für skalare Sensordatenströme, d.h. heißt für Sensoren, die für einen Zeitwert einen einzelnen Datenwert liefern (bspw. Geschwindigkeit, GPS-Longitude, GPS-Latitude) ist eine relationale Datenbank. Darüber hinaus können zum gegenwärtigen Zeitpunkt jedoch auch Bildsequenzen (intern als HDF5) gespeichert) abgelegt werden. Ein Speichern von Videostreams in Form von mp4-Dateien ist ebenfalls möglich. Zusätzlich befindet sich gegenwärtig die Untersützung von Lidar-Daten in Entwicklung. Die beschriebene Speicherabstraktion ist in der folgenden Abbildung illustriert:

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