Masterthesis: Entwicklung eines Frameworks/Dashboards zur Auswertung/Visualisierung von Maschinendaten (IoT/M2M)

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Henrik
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Masterthesis: Entwicklung eines Frameworks/Dashboards zur Auswertung/Visualisierung von Maschinendaten (IoT/M2M)

Beitrag von Henrik » 12. Aug 2019 13:46

Liebe Studierende,

am Institut für Flugsysteme und Regelungstechnik (FSR / Maschinenbau) bauen wir aktuell eine Analyse-Plattform auf, die in der Lage ist Flugzeugsystemdaten strukturiert abzulegen und automatisiert auszuwerten. Die Plattform soll später eine zustandsbasierte / prädiktive Wartung ermöglichen und eine Basis liefern um relevante (Sensor-) Daten zentral zu speichern, gezielt zu verarbeiten und anschließend unterschiedlichen Nutzergruppen (z.B. Warungscrew / Flottenmanager) zur Verfügung zu stellen. Die Plattform selber (Backend) als auch das dazu passende HMI (Frontend/Dashboard) soll in Python realisiert werden.

In diesem Zusammenhang bieten wir aktuell folgende Arbeiten (Master-Thesis oder auch Gruppenarbeit) an:

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Thema 1: Entwicklung und Implementierung eines modularen Dashboards zur Visualisierung von Health-Monitoring Daten

Hintergrund
Im Rahmen der Digitalisierung werden moderne Systeme mit immer mehr Sensorik ausgerüstet. Schon heute generieren moderne Flugzeuge mehrere Gigabyte Daten pro Flug die anschließend maschinell und mit Hilfe Analyseframeworks ausgewertet werden. Auf diese Weise können unterschiedlichen Akteuren z.B. Flottenmanager / Wartungscrew / Pilot / Systemhersteller wichtige Informationen z.B. über die Verfügbarkeit, den Zustand oder die aktuelle Leistungsbereitschaft des betrachteten Systems zur Verfügung gestellt werden. Eine aktuelle Herausforderung ist dabei eine zielgerichtete und zugeschnittene Darstellung der relevanten Informationen für die verschiedenen Nutzergruppen.

Ziele der Arbeit
Vor diesem Hintergrund soll im Rahmen dieser Arbeit ein Dashboard zur Visualisierung von Maschinendaten konzipiert und implementiert werden. Das Dashboard soll dabei modular aufgebaut sein, sodass es für verschiedene Systeme sowie Nutzergruppen leicht angepasst werden kann. Das Dashboard liest die Daten dabei in Echtzeit aus einer Angeschlossenen Datenbank. Die Arbeit gliedert sich in folgende Arbeitspakete:

Einarbeitung in das Thema Human Machine Interface (HMI) und Health Monitoring technischer Systeme
Konzepterstellung für ein modulares Dashboard
Implementierung und Inbetriebnahme

Vorrausetzungen/Anforderungen
Programmierkenntnisse, idealerweise Python
Kenntnisse im Bereich Datenbanken vorteilhaft (SQL/NoSQL/UML)

Organisatorisches
Beginn ab Oktober 2019

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Thema 2: Entwicklung eines Frameworks zur zentralen Speicherung und Vorverarbeitung von Health-Monitoring Daten

Hintergrund
Im Rahmen der Digitalisierung werden moderne Systeme mit immer mehr Sensorik ausgerüstet. Schon heute generieren moderne Flugzeuge mehrere Gigabyte Daten pro Flug. Durch eine Analyse der Daten sollen wichtige Kennwerte ermittelt werden, die beispielsweise eine Aussage über die Verfügbarkeit, den Zustand oder die aktuelle Leistungsbereitschaft der Systeme zulassen. Eine aktuelle Herausforderung besteht darin, die vorhandene Datenflut möglichst effizient und maschinell zu verarbeiten. Hierfür forscht das Institut für Flugsysteme und Regelungstechnik an Algorithmen, die auf Basis von KI und maschinellem Lernen die Daten automatisiert verarbeiten und dem Betreiber relevante Schlüsselkennwerte liefern. Die Basis zur Implementierung der Algorithmen bildet jedoch ein Framework, welches die Messdaten zentral speichert und den Algorithmen strukturiert zur Verfügung stellt.

Ziele der Arbeit
Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Framework entwickelt werden, welches die Messsignale eines Systems zentral strukturiert und speichert. Das Framework soll dabei als Plattform dienen, um weitere Services/Algorithmen zu implementieren, welche mit den gespeicherten Daten weiterarbeiten. Die Arbeit gliedert sich in folgende Arbeitspakete

Konzepterstellung (Datenbankschema / Datenstruktur / Definition von Schnittstellen)
Auswahl geeigneter Softwaretools
Implementierung und Inbetriebnahme des Frameworks

Vorrausetzungen/Anforderungen
Programmierkenntnisse z.B. Python
Kenntnisse im Bereich Datenbanken vorteilhaft (SQL/NoSQL/UML)

Organisatorisches
Beginn ab sofort

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Bei Interesse genügt eine Bewerbung an heier[at]fsr.tu-darmstadt.de

Viele Grüße
Henrik Heier

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