Extending Web of Things with Semantic Software Module Descriptions for IoT Device Updates

Das Internet of Things (IoT) ist zu einer Schlüsseltechnologie des modernen Lebens geworden, die Milliarden von Geräten in unterschiedlichen Anwendungen miteinander verbindet. Trotz signifikanter Fortschritte in diesem Bereich bleibt ein Problem bestehen: die vorzeitige Obsoleszenz von IoT-Geräten aufgrund zeitlich begrenzter Herstellerunterstützung. Diese Arbeit präsentiert eine Architektur, die den Lebenszyklus von IoT-Geräten über den ursprünglichen Supportzeitraum hinaus verlängern kann. Durch die Nutzung von W3C Web of Things (WoT) und eines modularen Systemdesigns ermöglicht der Ansatz dynamische Updates und Wartung nach dem Ende des Herstellersupports. Die Architektur kapselt Softwarekomponenten, bei denen mit einer hohen Wahrscheinlichkeit zukünftige Obsoleszenz- oder Interoperabilitätsproblemen auftreten und die mit Hilfe von Ontologien semantisch beschrieben und in einer Web of Things Thing Description (WoT TD) bereitgestellt werden. Die Umsetzbarkeit der Lösung wird durch eine prototypische Implementierung auf einem ESP32 Mikrocontroller demonstriert. Dabei werden der Austausch von Laufzeitmodulen, die Interaktion mit der API, die durch die WoT TD beschrieben wird, und dynamische Updates von Softwaremodulen gezeigt. Durch die Verbindung von eingebetteten Systemen mit semantischen Webtechnologien trägt diese Arbeit zu einer nachhaltigen Lösung für die Wartung von IoT-Geräten bei, die letztendlich deren Langlebigkeit erhöht.