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TU Berlin

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MA: Erstellung und Umsetzung eines nachrichtenbasierten Brokers mit zuverlässiger Kommunikation und Formattransformation

Erstellung und Umsetzung eines nachrichtenbasierten Brokers mit zuverlässiger Kommunikation und Formattransformation (auf Basis von Open Source Komponenten) (für Energie-Daten-Managementsystem)

Zielsetzung

Die Versorgung der Haushalte mit Strom und Gas muss durch die Zusammenarbeit von zahlreichen Anbietern, Abnehmern, Netzbetreibern, Börsen und Regulierungsbehörden so umgesetzt werden, dass eine Unterbrechungsfreie Energieversorgung jederzeit gewährleistet ist. Eine zentrale Rolle spielen dabei die Energie-Daten-Managementsysteme, welche die (mehrfachen) Bedarfsanmeldungen und Lieferverpflichtungen sammeln, aggregieren, ggf. auswerten und an die Markteilnehmer weiterleiten. Diese gesamte Transaktion muss innerhalb fest vorgegebener Zeitschranken erfolgen und darf keine Teilnehmer ausschließen, so dass mehrere, vorab bekannte Nachrichtenformate und Übertragungsprotokolle zulässig sind.  Üblicherweise werden bis zu 20.000 Nachrichten pro Tag bearbeitet.

Das Ziel dieser Masterarbeit ist die Erstellung des Eingangsbrokers für ein solches Managementsystem unter der Voraussetzung eines möglichst geringen Programmieraufwands, welches folgende Funktionalitäten gewährleisten muss:

  • Skalierbare Empfangsschnittstelle mit Mechanismen für zuverlässige Kommunikation und Serialisierung anhand des Eingangszeitstempels
  • Registrierung, Aktualisierung und persistente Pufferung (Revisionssicherheit) der eingehenden Nachrichten für erhöhte Zuverlässigkeit
  • Priorisierung von ausgewählten Nachrichtentypen
  • Transformation der eingehenden Nachrichtenformate in das Systemformat und vice versa
  • Umsetzung einer Proxyfunktionalität als Endpunkt für Kundeportale, welche Berichte aus dem System anfordern
  • Analyse und Vorhersage der zu erwartenden Verarbeitungszeiten für die Nachrichten, um ggf. eine horizontale Skalierung einzuleiten.

Um den Programmieraufwand möglichst niedrig zu halten, soll die Eignung bestehender Open Source Komponenten als Basis untersucht und experimentell evaluiert werden. Als Basis dienen synthetische Daten, die nach dem Vorbild von realen Nachrichtenströmen erzeugt werden. Die gleichen Daten werden schließlich auch für die Evaluation des entwickelten Demonstrators verwendet.

Um der praktischen Relevanz gerecht zu werden, wird die Masterarbeit in Zusammenarbeit mit der Firma ATOS umgesetzt. Das entwickelte Konzept soll dann in der produktiven Umgebung von ATOS unter Berücksichtigung realer Use-Cases evaluiert werden.

Voraussetzungen

Kenntnisse von verteilten Systemen, Nachrichtenbrokern, zuverlässiger Kommunikation, Unternehmensarchitekturen, Netzwerkprotokollen, Nachrichtenformaten

Beginn: ab sofort

Kontakt: Prof. Dr. Odej Kao ()

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