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M2M (machine-to-machine) systems use various communication technologies for automatically monitoring and controlling machines. In M2M systems, each machine emits a continuous stream of data records, which must be analyzed in real-time. Intelligent M2M systems should be able to diagnose their actual states and to trigger appropriate actions as soon as critical situations occur. In this paper, we show how complex event processing (CEP) can be used as the key technology for intelligent M2M systems. We provide an event-driven architecture that is adapted to the M2M domain. In particular, we define different models for the M2M domain, M2M machine states and M2M events. Furthermore, we present a general reference architecture defining the main stages of processing machine data. To prove the usefulness of our approach, we consider two real-world examples ‘solar power plants’ and ‘printers’, which show how easily the general architecture can be extended to concrete M2M scenarios.
Zusammen mit der Microservice-Bewegung werden immer häufiger synchrone Request-Response-Schnittstellen nach dem REST-Paradigma entwickelt, um Service-Landschaften zu integrieren. Die Einfachheit des Paradigmas verleitet viele Organisationen, nahezu die komplette Interprozesskommunikation ihres Ökosystems über diese Art von Schnittstelle abzuwickeln – nicht ohne Konsequenzen.
Diese Arbeit entwickelt Ansätze, wie die Integrationsprobleme, die bei übermäßiger Verwendung von REST entstehen, mithilfe von Event-Driven Architecture gelöst werden können, ohne den Status quo dieser Organisationen außer Acht zu lassen. Dafür werden der gegenwärtige Zustand der Integrationsmuster und eingesetzten Infrastruktur von Event-Driven Architecture kritisiert und Kriterien erarbeitet, die pragmatische und zugängliche Integrationsansätze erfüllen müssen. Um die Einführungskosten gering zu halten, wird eine Middleware entwickelt, die in bestehende REST-Schnittstellen eingesetzt werden kann und auf Basis der API-Aufrufe Events generiert. Darauf aufbauend werden vier Integrationsmuster entwickelt, die eine schrittweise Transformation zu Event-Driven Microservices ermöglichen. Um die Zugänglichkeit der Eventing-Infrastruktur zu erhöhen, wird außerdem wird die Standardisierung der Event-Struktur durch die CloudEvents-Spezifikation vorgeschlagen. Um die Zugänglichkeit weiter zu erhöhen, erfolgt die Kommunikation der Services nicht direkt mit dem Event-Broker, sondern über Proxies, die die Events per HTTP annehmen oder ausspielen. Um die Transparenz über den Datenfluss im System zu wahren, werden alle Produzenten und Konsumenten werden mitsamt ihrer Events durch den Beschreibungsstandard AsyncAPI dokumentiert.
Nach einer Validierung dieser Ansätze mithilfe eines Prototyps kommt diese Arbeit zu der Erkenntnis, dass der Einsatz der entwickelten Middleware für alle Organisationen sinnvoll ist, die bereits viele REST-Schnittstellen im Einsatz haben. Die Standardisierung der Event-Struktur und des Event-Protokolls mittels CloudEvents und HTTP-Proxies sowie die Dokumentation durch AsyncAPI empfiehlt sich auch unabhängig des Status quo für alle Organisationen, die Event-Driven Microservices entwickeln möchten.
Decision support systems for traffic management systems have to cope with a high volume of events continuously generated by sensors. Conventional software architectures do not explicitly target the efficient processing of continuous event streams. Recently, event-driven architectures (EDA) have been proposed as a new paradigm for event-based applications. In this paper we propose a reference architecture for event-driven traffic management systems, which enables the analysis and processing of complex event streams in real-time and is therefore well-suited for decision support in sensor-based traffic control sys- tems. We will illustrate our approach in the domain of road traffic management. In particular, we will report on the redesign of an intelligent transportation management system (ITMS) prototype for the high-capacity road network in Bilbao, Spain.