Bachelorarbeit: Automatisierte Digital-Twin Cockpit Generierung

Der Industry Foundation Classes (IFC) Standard wurde geschaffen, um einen weltweiten und einheitlichen Datenaustausch im Bausektor zu ermöglichen. Unter anderem wird dieser Standard verwendet, um Gebäude zu modellieren bzw. zu beschreiben. Die ifcOWL-Ontologie bildet diesen Standard in Form einer Ontologie ab. Dieser Ansatz stattet IFC-Modelle mit zusätzlichen Eigenschaften aus, wie beispielsweise der Möglichkeit, Schlussfolgerungen aus dem Modell abzuleiten (reasoning). Die ifcOWL-Ontologie ermöglicht außerdem die Integration von passiven (z.B.: Sensoren) und steuerbaren (z.B.: Heizungsregulierung) IoT-Devices ins Gebäude-Modell. In einem konkreten ifcOWL-Gebäudemodell soll es deshalb möglich sein, die integrierten IoT-Devices auszulesen (Messwerte von Sensoren) und zu steuern (z.B.: Aufdrehen der Heizung in einem Raum direkt über das ifcOWL-Gebäudemodell). Im Rahmen dieser Bachelorarbeit soll eine Angular-Anwendung entwickelt werden, welche in einem ersten Schritt aus einem gegebenen ifcOWL-Gebäudemodell die dort beschriebenen IoT-Devices herausfiltert und in einer grafischen Oberfläche darstellt.
In einem zweiten Schritt soll es ermöglicht werden, die in der ifcOWL-Ontologie beschriebenen IoT-Devices mithilfe des Eclipse-Hono-Frameworks grundsätzlich nutzbar zu machen: Konkret sollen die beschriebenen IoT-Devices automatisiert an eine laufende Eclipse-Hono-Instanz (Eclipse-Hono-Sandbox) gekoppelt werden können, über welche eine Web-Anwendung dann mit den IoT-Devices kommunizieren kann (Sensoren auslesen, devices ansteuern). In diesem Teil der Bachelorarbeit geht es in erster Linie um das automatisierte Anbinden von den mit der ifcOWL-Ontologie beschriebenen IoT-Devices an die Eclipse-Hono-Instanz sowie der weiteren Kommunikation mit der Angular-Anwendung. Der Einfachheit halber werden die auszulesenden bzw. anzusteuernden IoT-Devices simuliert (z.B.: bei der Simulation eines Temperatursensors durch eine Mini-Anwendung, welche zufällige Temperaturwerte erzeugt).
In einem finalen Schritt werden die Ergebnisse der beiden vorherigen Schritte kombiniert, indem die simulierten IoT-Devices – welche in einem konkreten ifcOWL-Gebäudemodell abgebildet sind – über die erstellte grafische Oberfläche der Angular-Anwendung ausgelesen bzw. gesteuert werden können.

Das in dieser Bachelorarbeit entwickelte Eclipse Plugin ist Teil einer Reihe von Plugins zur Realisierung von “BIMClipse”, einer Eclipse Anwendung, welche das Arbeiten mit BIM Modellen ermöglichen und enstprechende Andweundgsfälle aus der Baubranche abdecken soll. Weiters bieten wir Ihnen damit die Möglichkeit, sich schon im Bachlor ein interdsiziplinäres Portfolio anzueignen, welches Sie dann im Master “Software Engineering” – wo sie Möglichkeit haben in Wahlfächern tief in die Thematik einzusteigen – entsprechend erweitern können.

Kontakt: Philipp.Zech@uibk.ac.at, Alexander.Blaas@uibk.ac.at