Dynamische HMI Generierung auf Basis einer Serviceorientierten Architektur

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1 Dynamische HMI Generierung auf Basis einer Serviceorientierten Architektur SEIS Statusseminar Dipl.-Ing. Martin Pfannenstein Dipl.-Ing. Michael Eichhorn Prof. Dr.-Ing. Eckehard Steinbach Lehrstuhl für Medientechnik Technische Universität München Seite 1

2 Motivation / Zielsetzung Einheitliche Kommunikationsinfrastruktur über IP / Ethernet Dynamische Integration von CE-Geräten als Ein- und Ausgabegeräte ( Plug & Play ) Dezentrale Generierung der Human Machine Interface (HMI) Plattformunabhängigkeit (Systemarchitekturen der CE-Geräte) Multiuserfunktionalität (Skalierbarkeit bei beliebig vielen Nutzern) Sicherheit (Schutz der Daten innerhalb der gesamten Architektur) Seite 2

3 Agenda Bisherige Fahrzeugarchitektur Serviceorientierte Architektur / Middleware Dynamische und verteilte HMI Generierung Sicherheitsaspekte Realisierung HMI Erweiterung Dynamische und verteilte HMI Generierung Sicherheit Demo-Video Zusammenfassung Seite 3

4 Bisherige Fahrzeugarchitektur Strikte Trennung von Ein- und Ausgabegeräten Unflexible Kommunikation Unterschiedliche Bussysteme Erweiterungen nur schwer nachrüstbar Hohe Entwicklungskosten Seite 4

5 Serviceorientierte Architektur / Middleware Einheitliche Kommunikationsinfrastruktur (IP / Ethernet) Webtechnologien Standards Verbreitung / Unterstützung erprobt Alle Funktionalitäten sind Dienste Einheitliche Schnittstellen Öffnen starrer Verbindungen (Controller <-> Display) Einfache Integration von CE-Geräten Ermöglicht neue Dienste Seite 5

6 Dynamische und verteilte HMI Generierung Webtechnologien / Browser als Basis Grunddesign wird zentral vorgehalten HMI wird über Middleware / SOA zur Verfügung gestellt Komponenten-HMI wird dezentral vorgehalten Seite 6

7 Sicherheitsaspekte / Schutzziele Vertraulichkeit Aufzeichnen der gesendeten Daten Datendiebstahl Geistiges Eigentum (HMI) Integrität Verfälschen von Informationen, z.b. Sensorwerten Sicherheitskritische Informationen dürfen nicht verfälscht werden Nichtabstreitbarkeit / Nachweisbarkeit Aufzeichnen der Kommunikationsbeziehungen Identitätsnachweis Seite 7

8 Realisierung Anforderungen an die SOA [1]: Geringer Ressourcenverbrauch Peer-to-Peer (P2P) Abonnements / Eventing Plug & Play Device Service Unterstützung Geringer Netzverkehr Breite Plattformunterstützung Sicherheit Transport graphischer Informationen Device Profile for Web Services (DPWS) (OASIS Standard) [1] Michael Eichhorn, Martin Pfannenstein, Daniel Muhra, Eckehard Steinbach; A SOA-based Middleware Concept for In-vehicle Service Discovery and Device Integration ; In IEEE Intelligent Vehicles Symposium; June 2010; San Diego, USA Seite 8

9 Realiserung / HMI Erweiterung Seite 9

10 Realisierung / Dezentrale HMI Generierung Integration von externen HMI Komponenten.css.js Inhalt Design Logik Basisdesign Liegt zentral vor Kann schnell gewechselt werden (Personalisierung / Modellreihen) Geräte können ihr eigenes Design mitbringen Seite 10

11 Realisierung / Sicherheit Absicherung der Kommunikation mittels TLS/SSL Identitätssicherung mit x.509v3 Zertifikaten Geräte-/Service und Nutzerbasierend Seite 11

12 Realisierung / Sicherheit 1. Verbindungsanfrage 2. Aushandlung Cipher 3. Validierung Service-Zertifikat 4. Validierung Client-Zertifikat 5. TLS Handshake 6. Authentifizierung Service Provider <-> AAA Server 7. Nutzer Authentifizierung Seite 12

13 Demo-Video Seite 13

14 Zusammenfassung Verteilte HMI Generierung über IP Verwendung von Webtechnologien für Funktionalitäten der HMI Rendern der HMI Ausgabe durch grafische Primitive Behandlung sämtlicher Funktionalitäten als Dienste Serviceorientierte Architektur Einbindung von Diensten Organisation von Diensten Sicherheitsaspekte / Schutzziele Seite 14

15 Zusammenfassung Zurückgreifen auf gebräuchliche Browsertechniken Schnelle Entwicklung Dynamische Anpassung des Look and Feels Schneller Designwechsel Wenig Aufwand bei verschiedenen Baureihen Einbindung beliebiger Ausgabe- und Eingabegeräte Dezentrale Funktionen Zentrales Management Seite 15

16 Seite 16

17 Veröffentlichungen 1. Michael Eichhorn, Martin Pfannenstein, Eckehard Steinbach A Flexible In-Vehicle HMI Architecture based on Web Technologies In 2nd International Workshop on Multimodal Interfaces for Automotive Applications (MIAA) in conjunction with IUI 2010, the International Conference on Intelligent User Interfaces. February 2010 Hong Kong, China 2. Michael Eichhorn, Martin Pfannenstein, Daniel Muhra, Eckehard Steinbach A SOA-based Middleware Concept for In-vehicle Service Discovery and Device Integration In IEEE Intelligent Vehicles Symposium June 2010 San Diego, USA 3. Michael Eichhorn, Martin Pfannenstein, Rainer Bodendorfer, Eckehard Steinbach A Novel Multimedia Session Management Approach for In-Vehicle Middleware based on DPWS In 3rd International Workshop on Multimodal Interfaces for Automotive Applications (MIAA) in conjunction with IUI 2011, the International Conference on Intelligent User Interfaces February 2011 Palo Alto, California, USA Seite 17

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