title: Autonomie und Ausfallsicherheit von IoT-Geräten
Creators: name: Werner, Christian
Publisher: name: FH CAMPUS 02 (CAMPUS 02 Fachhochschule der Wirtschaft)
Year: 2023
Subjects: subject: 004 Datenverarbeitung; Informatik

description: In den letzten Jahren kam es vermehrt zu Ausfällen von verschiedenen Internet of Things (IoT) Geräten, die mit Cloud-Computing betrieben wurden. Diese Ausfälle machten es unmöglich, die Geräte sowohl lokal als auch über das Internet zu steuern. Ziel dieser Arbeit ist es nun, die Forschungsfrage „Welchen Einfluss hat Cloud/Edge/FOGComputing auf die Autonomie von IoT-Geräten“ zu beantworten. Als Forschungsmethoden wurden Literaturrecherche und Experteninterviews ausgewählt. Die Literaturrecherche bildet dabei die Basis für die theoretischen Grundlagen. In den Grundlagen wurden zu diesem Zweck die Themen Ausfallsicherheit, Aufbau und Steuerung von IoT-Geräten sowie Cloud/Fog/Edge Computing mit Einsatzbereichen erarbeitet. Auf dieser Basis wurde ein Interviewleitfaden erstellt und anschließend Experteninterviews durchgeführt. Als Experten wurden Firmen, die IoT-Geräte herstellen, ausgewählt. Die Interviews wurden transkribiert und anschließend zusammenfassend ausgewertet. In den Interviews wurden Fragen zu Vor- und Nachteilen der eingesetzten Computing-Art gestellt. Zusätzlich wurde danach gefragt, welche Informationen vorab für den Ausfall zur Verfügung gestellt werden. Als Ergebnisse der Arbeit konnte unter anderem festgestellt werden, dass eine kombinierte Computing-Art eingesetzt wird, die aus Cloud-Computing und Edge-Computing besteht und bei der das IoT-Gerät via Cloud-Computing gesteuert wird. Diese Computing-Art ermöglicht es, bei Netzunterbrechungen in einen Offlinemodus zu wechseln. In diesem Modus arbeitet das Gerät weiterhin eigenständig und verarbeitet die Daten. Laut Experten eignet sich diese Kombination besonders für IoT-Geräte in kritischen Bereichen. Aus den Ergebnissen der Interviews werden zum Abschluss der Arbeit Empfehlungen für die Entwicklung von IoT-Geräten gegeben. Die Empfehlungen umfassen den Einsatz eines Device Management Portals sowie die Implementierung eines autonomen Modus in den Geräten. Das Portal dient zum Administrieren und Aufzeichnen der Verfügbarkeit der IoT-Geräte. Der autonome Modus erlaubt den Geräten, unabhängig von einer Cloud Verbindung zu arbeiten. IoT-Geräte Hersteller können diese Empfehlungen umsetzen, um ihre Geräte resistenter gegenüber Ausfällen zu gestalten.
description: In recent years, there has been an increase in failures of various Internet of Things (IoT) devices powered by cloud computing. Such failures made it impossible to control the devices both locally and over the internet. The aim of this thesis is to answer the research question "What influence does cloud/edge/fog computing have on the autonomy of IoT devices". Literature research and expert interviews were selected as research methods. In this context, the literature review forms the basis for the theoretical foundations. For this purpose, the topics of failure safety, control of IoT devices and cloud/fog/edge computing with application areas were elaborated in the basics. On this foundation, an interview guideline was created and then expert interviews were conducted. Companies that manufacture IoT devices were selected as experts. The interviews were transcribed and then analyzed in summarized form. In the interviews, questions were asked about the advantages and disadvantages of the used type of computing. In addition, questions were asked about what information is provided in advance for failures. Part of the findings of the thesis was that a combined computing type is used, which consists of cloud computing and edge computing and in which the IoT device is controlled via cloud computing. This computing type makes it possible to switch to an offline mode in the event of network interruptions. In this mode, the device continues to operate independently and is processing the data. According to experts, this combination is most suitable for IoT devices in critical areas. Based on the results of the interviews, the thesis concludes with recommendations for the development of IoT devices. The recommendations include the use of a device management portal and the implementation of an autonomous mode in the devices. The portal is used to administer and record the availability of the IoT devices. The autonomous mode allows the devices to operate independently of a cloud connection. IoT device manufacturers can implement these recommendations to design their devices to be more resistant to failures.