UGent ibbt vakgroep Informatietechnologie



Dovnload 84.57 Kb.
Datum27.09.2016
Grootte84.57 Kb.

UGent – IBBT


Vakgroep Informatietechnologie

http://www.ibcn.intec.ugent.be/thesis.html

Gaston Crommenlaan 8 bus 201

9050 Gent









UGent – IBBT


Vakgroep Informatietechnologie

http://www.ibcn.intec.ugent.be/thesis.html

Gaston Crommenlaan 8 bus 201

9050 Gent







Hogeschool 01: Framework voor Large-Scale emulaties

Doelstellingen

IBBT beschikt over een zgn. Virtual wall, een testbed bestaande uit 100 general purpose machines die op flexibele manier verbonden kunnen worden door een centrale switch om netwerk­experimenten uit te voeren. Ondanks dit grote aantal machines, blijft het emuleren van zeer grote netwerken een probleem. Linux Containers maken het mogelijk om een relatief groot aantal pseudo virtuele machines te draaien: het doel van dit eindwerk is om de nodige software te bouwen die het opzetten en uitvoeren van zeer grote experimenten (honderden of zelfs duizenden netwerkknopen) mogelijk maakt en faciliteert op enkele fysische machines.

Onderzoek

Enerzijds zal onderzocht moeten worden hoe het beoogde aantal netwerkknopen per fysische machine gerealiseerd kan worden, gegeven de beperkingen van de Linux Containers technologie en gegeven de noden van realistische experimenten.

Anderzijds zullen verschillende scenario’s voor experimenten geanalyseerd worden, om de configuratie van het grote aantal netwerkknopen te faciliteren. Hierbij zal rekening moeten gehouden worden met de specifieke emulatiesoftware die in deze scenario’s zou gebruikt worden: daarbij wordt gedacht aan software-router/switchplatformen zoals Quagga, Click modular router, RouteFlow en OpenVSwitch.

Opdracht


  1. Studie van virtualisatietechnologieën zoals Linux Containers

  2. Studie van veel gebruikte software-router/switchplatformen.

  3. Ontwerp van software om het uitrollen en uitvoeren van grote netwerkexperimenten te automatiseren of op zijn minst te faciliteren.

Tijdsbesteding:

20% onderzoek / design

20% ontwerp code

60% realisatie & test


Aantal studenten

1 student ICT



Locatie en contactpersoon

  • De masterproef zal uitgewerkt worden in IBCN - Zuiderpoort

  • Contactpersonen bij UGent: Bart Puype , Sachin Sharma

Hogeschool02: NetKernelFlow

Doelstellingen

Huidige netwerkapparatuur beschikt over een specifieke set van ondersteunde protocollen (zoals routeringsprotocollen, etc) en kan veelal niet gewijzigd worden. OpenFlow is een protocol dat toelaat om direct de forwardingacties te laten controleren door een externe OpenFlow controller: maw, een OpenFlow switch voorziet een “general purpose” maar “high speed” hardware die net zoals in de general purpose CPUs relatief goedkoop is, terwijl er geen beperkingen worden opgelegd aan de intelligentie die geconcentreerd wordt in een externe OpenFlow controller.

RouteFlow is een OpenFlow controller die in een Linux machine de kernel routing tabel bewaakt en over het OpenFlow protocol een OpenFlow switch instrueert om de actuele status van die routing tabel over te nemen. Hierdoor kan open-source routersoftware zoals Quagga gebruikt worden om een relatief low-cost high-speed OpenFlow netwerk te controleren.

Het doel van deze thesis is om de RouteFlow software zoveel mogelijk uit te breiden zodat op gelijkaardige manier bv. de gangbare iptables en ebtables firewallsoftwarepakketten kunnen gebruikt worden om een firewall in een OpenFlow netwerk te bouwen, ethernet bridges te bouwen en te controleren zoals dit nu gangbaar is in Linux, etc.

Onderzoek

Er zal onderzocht worden wat de huidige features van de RouteFlow software zijn enerzijds, en anderzijds zal geanalyseerd worden welke andere netwerk kernelmodules ook bewaakt kunnen worden door de RouteFlow software op geschikte wijze uit te breiden tot een generiekere NetKernelFlow: hierbij wordt dan specifiek gedacht aan de bridge kernelmodule, de NetFilter kernelmodules, etc.

Opdracht

  1. Analyse van RouteFlow software

  2. Analyse van Linux kernelmodules voor netwerkdoeleinden en hoe deze geïntegreerd kunnen worden in de RouteFlow software.

  3. Uitbreiden van de RouteFlow software tot een generiekere NetKernelFlow softwarepakket.

Tijdsbesteding:

30% onderzoek / design

50% ontwerp code

20% realisatie & test


Aantal studenten

1 student ICT



Locatie en contactpersoon

  • De masterproef zal uitgewerkt worden in IBCN - Zuiderpoort

  • Contactpersonen bij UGent: Bart Puype , Sachin Sharma

Hogeschool03: Hardware geaccelerereerde OpenFlow in Open vSwitch

Doelen

Het doel van de thesis is om een hardware geaccelereerde OpenFlow switch te ontwerpen en implementeren (http://www.openflow.org, https://www.opennetworking.org/). Dit zal verwezenlijkt worden door de integratie van NetFPGA (http://netfpga.org) en Open vSwitch (http://openvswitch.org). De student zal de cruciale componenten selecteren die het meeste de performantie beïnvloeden en die geschikt zijn voor hardware acceleratie en deze vervolgens implementeren in het NetFPGA-bord. De student zal ook de nodige interfaces tussen de NetFPGA hardware en Open vSwitch software ontwerpen en implementeren. Voor de implementatie kan de student terugvallen op de reeds bestaande OpenFlow referentie implementatie op NetFPGA. Tenslotte zal de geaccelereerde oplossing geëvalueerd worden ten opzichte van de huidige Open vSwitch.



Onderzoek

Het onderzoek is hoofdzakelijk gericht op de implementatie en evaluatie van een Open vSwitch die gebruik maakt van NetFPGA om een inzicht te krijgen in de beperkingen en uitdagingen waar OpenFlow switch ontwerpers mee te maken krijgen.



Opdracht

  1. Studie van de OpenFlow Specificaties (1.0 of 1.1+)

  2. Studie van de Open vSwitch C/C++ code

  3. Ontwerp van de cruciale OpenFlow functionaliteit in verilog voor de NetFPGA

  4. Implementatie in verilog

  5. Testen en evaluatie van de NetFPGA-implementatie

Tijdsbesteding:

30% onderzoek / ontwerp

50% ontwikkelen code

20% realisatie & testen


Aantal studenten

1 of 2 studenten ICT



Locatie en contactpersoon

  • IBCN onderzoeksgroep: Zuiderpoort.

  • Contactpersonen UGent: Dimitri Staessens , Sachin Sharma

Hogeschool04: Ontwerp van een GIS gebaseerde tool voor het afwegen van beschikbare en benodigde bandbreedte voor Internet diensten op de trein

Doelstellingen

Ondanks het feit dat ‘Internet op de trein’ en ‘trein naar land’ communicatie meer en meer beschikbaar worden voor treinoperatoren zijn er nog heel wat uitdagingen voor toekomstig onderzoek. De bedoeling van deze thesis is het ontwerp van een GIS gebaseerde tool (Geografisch Informatie Systeem) voor het afwegen van beschikbare (afhankelijk van het type netwerken op de specifieke locaties) en benodigde (aangeboden diensten) bandbreedte voor Internetdiensten op de trein. Op basis van deze tool zullen er een aantal simulaties moeten uitgevoerd worden waarbij verschillende scenario's moeten worden vergeleken in termen van beschikbaarheid van bandbreedte, gebruik van bepaalde telecomnetwerken, totale kost, enz.



Onderzoek

Pure Internet op de trein diensten voor bemanning en passagiers levert vaak geen haalbare ‘business case’. Hetzelfde breedbandnetwerk zou ook een breder spectrum van diensten voor spoorwegcommunicatie moeten aanbieden, zoals treincontrole en diagnostiek, tijdskritische passagiersinformatie en amusement, beveiligingsdiensten (zoals cameratoezicht), enz… Vandaag de dag is er veel interesse voor deze diensten in de treinwereld, en ze zouden een drijfveer kunnen zijn voor toekomstig ‘Internet op de trein’-diensten.

De verbinding tussen de trein en het vaste land is momenteel de grootste uitdaging in het opzetten van een betrouwbaar breedbandnetwerk aan boord van de trein. Verschillende technologieën komen hiervoor in aanmerking (voorbeelden zijn GPRS, UMTS, HSDPA, WiFi, WiMAX en satelliet) en elk van deze technologieën heeft zijn eigen specificaties (bandbreedte, delay, enz) en beperkingen. De uiteindelijke technologiekeuze zal door meerdere parameters bepaald worden, zoals de aangeboden diensten (email en websurfen vs. video- en interactieve toepassingen), het aantal gebruikers (een drukke IC-lijn vs. een regionale lijn), locaties waar de dienst nodig is (stations, depots, langs het volledige traject) en het doorkruiste landschap (stedelijk vs. landelijk of bergachtig gebied). Daarom hebben we nood aan een degelijke GIS-gebaseerde databank om alle informatie te verzamelen en op basis hiervan berekeningen uit te voeren (dekking van het telecomnetwerk voor de verschillende treinlijnen, bepaling van de bandbreedte per trajectsegment, piek versus totale bandbreedteverbruik per technologie, optimale locatie van nieuwe basisstations, effect van toename van treinen en additionele diensten, ...). Dit alles kunnen we dan koppelen aan kosten en inkomsten zodoende een haalbaarheidsstudie uit te voeren voor het aanbieden van online treindiensten. De resultaten kunnen dan ook gevisualiseerd worden op basis van de GIS-data.

Opdracht

Op dit moment hebben we een model waarmee we de haalbaarheid van een aantal dienstenscenario's kunnen berekenen. Dit is niet GIS gebaseerd en hierdoor ontbreken een aantal belangrijke parameters in de technische evaluatie (meer specifieke berekening van het aantal benodigde basisstations langs de sporen, hergebruik van bestaande mobiele netwerkantennes, locaties voor specifieke dienstverlening bv. camerabeveiliging aan overwegen, ...). Deze data is van groot belang om het bestaande model verder te optimaliseren. Daarvoor zouden we een GIS gebaseerd model willen introduceren waarbij we bestaande informatie kunnen uitlezen (bv. antenna locaties van mobiele netwerken, metingen van netwerkdekking, specifieke locaties zoals stations, ...). Hierop kunnen dan een aantal berekening worden gedaan bv. netwerkdekking indien er geen specifieke meetdata beschikbaar is, benodigde (piek vs totale) bandbreedte obv selectie van diensten, optimalisatie van locaties voor het doorsturen van grote hoeveelheden data (bv in stations, depots). Hiervoor moet dus een simulator worden geschreven die alle parameters en data op een gestructureerde wijze kan bijhouden, deze evaluaties kan uitvoeren en achteraf kan visualiseren.



Tijdsbesteding:

20% onderzoek / design

40% ontwerp code

40% realisatie & test


Aantal studenten

1 a 2 studenten ICT


Locatie en contactpersoon

  • De masterproef zal uitgewerkt worden op de Zuiderpoort of thuis

  • Contactpersonen bij UGent: Jan Van Ooteghem , Bram Naudts


Hogeschool05: Opzetten en uitbreiden van een code integratie server

Doelstellingen

De Techno Economische Software Suite (kortweg TESS) is een Java bibliotheek die ontwikkeld werd binnen de IBCN-onderzoeksgroep van de Universiteit Gent. Techno-economische studies willen antwoorden geven op economische vragen, zoals inschatting van de evolutie van kosten en inkomsten, voor introductie van nieuwe technologieën (met focus op telecommunicatie binnen IBCN). De bibliotheek heeft als doel de belangrijkste techno-economische problemen te mappen op code en berekeningen om zo de onderzoekers sneller en eenvoudiger problemen te laten uitwerken. Daarnaast laat de TESS-code ook toe om complexere problemen aan te pakken op een overzichtelijke manier.

Bij het ontwikkelen van de software bibliotheek duiken, naast de onderzoeksvragen, natuurlijk ook een heleboel software ontwikkelingsproblemen op. Met het groeien van de bibliotheek is er bijvoorbeeld nood aan een meer gestructureerde aanpak van het software ontwikkeling proces.

Binnen deze thesis is het de bedoeling om dit proces verder uit te werken en dit omvat in de eerste plaats het opzetten van een integratie server die instaat voor het continue up to date houden van de gecompileerde en geteste versie van de bibliotheek en de onderzoekers die op de code werken inlicht van alle (mogelijke) problemen hierbij. Dit houdt onder andere de volgende stappen in:



  • Opzetten van een automatische code integratie server

  • Koppelen van de TESS-code aan de integratie server


Onderzoek

Heel vaak wordt bij een techno-economische analyse ook een sensitiviteitsanalyse uitgevoerd, waarbij dezelfde berekening verschillende (typisch honderdduizenden) keren herhaald wordt met licht gewijzigde input. Statistische analyse van alle verschillende uitkomsten van deze analyses kan dan een duidelijker beeld geven van de risico’s, belangrijkste parameters, etc. Het spreekt voor zich dat voor het uitvoeren van een statistische analyse elke snelheidswinst en vermindering in geheugengebruik in de bibliotheek van belang zal zijn.

Het onderzoek in deze thesis zal zich toespitsen op verschillende methodes om uitvoersnelheid van code te monitoren, automatisch bij te houden en te verhogen zowel met behulp van generieke methodes als met code specifiek voor de TESS-bibliotheek. Mogelijke subtopics zijn dan:


  • Automatisch uitvoeren van prestatietesten binnen de code integratie server

  • Zoeken en vervangen van code met lage uitvoeringssnelheid

  • Toevoegen van code met het oogpunt de snelheid te verhogen, bijvoorbeeld door het gebruik van caching

  • Invoegen van parallellisatie in de bestaande bibliotheek en koppeling aan een bestaande rekencluster (bijvoorbeeld de High Performance Computing cluster binnen UGent)

Opdracht

Binnen deze thesis zullen de studenten de volgende opdracht uitvoeren:



  1. Opzetten van een automatische code integratie server

    1. Installatie van een server

    2. Installatie van verschillende bestaande tools voor automatische code integratie

    3. Vergelijking van de geïnstalleerde tools naar

      1. Eenvoud van installatie

      2. Geïntegreerde plug-ins

      3. Vereiste aanpassingen per project

      4. Interface naar de gebruiker

    4. Gedetailleerde beschrijving van de voorgaande stappen

  2. Koppeling van het bestaande TESS-project aan de code integratie server

  3. Onderzoek naar controle en optimalisatie van de uitvoeringssnelheid van code

    1. Controle

      1. Zoeken naar of schrijven van automatische prestatietesten voor code

      2. Schrijven van een plug-in voor toepassing in de integratie server

    2. Optimalisatie

      1. Zoeken naar of schrijven van een methodologie voor parallellisatie van code met het oogpunt deze uit te voeren op een bestaande rekencluster

    3. Inspectie van bestaande code op foutieve of vertragende code en alternatieven

    4. Toepassing van de voorgaande stappen op de TESS bibliotheek


Tijdsbesteding:

33% onderzoek / design

33% ontwerp code

34% realisatie & test


Aantal studenten

1 of 2 studenten ICT


Locatie en contactpersoon

  • De masterproef zal uitgewerkt worden in de IBCN-onderzoeksgroep - Zuiderpoort

  • Contactpersonen bij UGent: Koen Casier


Hogeschool06: Hardware geaccelerereerde OpenFlow in Open vSwitch

Doelen

Het doel van de thesis is om een hardware geaccelereerde OpenFlow switch the ontwerpen en implementeren (http://www.openflow.org, https://www.opennetworking.org/). Dit zal verwezenlijkt worden door de integratie van NetFPGA (http://netfpga.org) en Open vSwitch (http://openvswitch.org). De student zal de cruciale componenten selecteren die het meeste de performantie beïnvloeden en die geschikt zijn voor hardware acceleratie and deze implementeren in het NetFPGA bord. De student zal ook de nodige interfaces tussen de NetFPGA hardware en Open vSwitch software ontwerpen en implementeren. Voor de implementeren kan de student terugvallen op de reeds bestaande OpenFlow reference implementatie op NetFPGA. Tenslotte zal de geaccelereerde oplossing geëvalueerd worden ten opzichte van de huidige Open vSwitch.



Onderzoek

Het onderzoek is hoofdzakelijk gericht op de implementatie en evaluatie van een Open vSwitch die gebruik maakt van NetFPGA om een inzicht te krijgen in de beperkingen en uitdagingen waar OpenFlow switch ontwerpers mee te maken krijgen.



Opdracht

  1. Studie van de OpenFlow Specificaties (1.0 of 1.1+)

  2. Studie van de Open vSwitch C/C++ code

  3. Ontwerp van de cruciale OpenFlow functionaliteit in verilog voor de NetFPGA

  4. Implementatie in verilog

  5. Testen en evaluatie van de netfpga implementatie

Tijdsbesteding:

30% research / ontwerp

50% ontwikkelen code

20% realisatie & testen


Aantal studenten

1 of 2 studenten ICT



Locatie en contactpersoon

  • IBCN research Group at zuiderpoort.

  • Contactpersonen UGent: Dimitri Staessens en Sachin Sharma {dimitri.staessens, sachin.sharma}@intec.ugent.be

Hogeschool07: Ontwerp van een GIS-gebaseerde tool voor het afwegen van beschikbare en benodigde bandbreedte voor Internetdiensten op de trein

Doelstellingen

Ondanks het feit dat ‘Internet op de trein’ en ‘trein naar land’ communicatie meer en meer beschikbaar worden voor treinoperatoren zijn er nog heel wat uitdagingen voor toekomstig onderzoek. De bedoeling van deze thesis is het ontwerp van een GIS gebaseerde tool (Geografisch Informatie Systeem) voor het afwegen van beschikbare (afhankelijk van het type netwerken op de specifieke locaties) en benodigde (aangeboden diensten) bandbreedte voor Internet diensten op de trein. Op basis van deze tool zullen er een aantal simulaties moeten uitgevoerd worden waarbij verschillende scenario's moeten worden vergeleken in termen van beschikbaarheid van bandbreedte, gebruik van bepaalde telecom netwerken, totale kost, enz.



Onderzoek

Pure Internet op de trein diensten voor bemanning en passagiers levert vaak geen haalbare ‘business case’. Hetzelfde breedbandnetwerk zou ook een breder spectrum van diensten voor spoorwegcommunicatie moeten aanbieden, zoals treincontrole en diagnostiek, tijdskritische passagiersinformatie en amusement, beveiligingsdiensten (zoals cameratoezicht), enz… Vandaag de dag is er veel interesse voor deze diensten in de treinwereld, en ze zouden een drijfveer kunnen zijn voor toekomstig ‘Internet op de trein’ diensten.

De verbinding tussen de trein en het vaste land is momenteel de grootste uitdaging in het opzetten van een betrouwbaar breedbandnetwerk aan boord van de trein. Verschillende technologieën komen hiervoor in aanmerking (voorbeelden zijn GPRS, UMTS, HSDPA, WiFi, WiMAX en satelliet) en elk van deze technologieën heeft zijn eigen specificaties (bandbreedte, delay, enz) en beperkingen. De uiteindelijke technologiekeuze zal door meerdere parameters bepaald worden, zoals de aangeboden diensten (email en websurfen vs. video- en interactieve toepassingen), het aantal gebruikers (een drukke IC-lijn vs. een regionale lijn), locaties waar dienst nodig is (stations, depots, langs het volledige traject) en het doorkruiste landschap (stedelijk vs. landelijk of bergachtig gebied). Daarom hebben we nood aan een degelijke GIS gebaseerde database om alle informatie te verzamelen en op basis hiervan berekeningen uit te voeren (telecom netwerk coverage voor de verschillende treinlijnen, bandbreedte bepaling per trajectsegment, piek versus totale bandbreedteverbruik per technologie, optimale locatie van nieuwe basisstations, effect van toename van treinen en additionele diensten, ...). Dit alles kunnen we dan koppelen aan kosten en inkomsten zodoende een haalbaarheidsstudie uit te voeren voor het aanbieden van online treindiensten. De resultaten kunnen dan ook gevisualiseerd worden op basis van de GIS data.

Opdracht

Op dit moment hebben we een model waarmee we de haalbaarheid van een aantal dienstenscenario's kunnen berekenen. Dit is niet GIS gebaseerd en hierdoor ontbreken een aantal belangrijke parameters in de technische evaluatie (meer specifieke berekening van het aantal benodigde basisstations langs de sporen, hergebruik van bestaande mobiele netwerkantennes, locaties voor specifieke dienstverlening bv. camerabeveiliging aan overwegen, ...). Deze data is van groot belang om het bestaande model verder te optimaliseren. Daarvoor zouden we een GIS gebaseerd model willen introduceren waarbij we bestaande informatie kunnen uitlezen (bv. antenna locaties van mobiele netwerken, metingen van netwerk coverage, specifieke locaties zoals stations, ...). Hierop kunnen dan een aantal berekening worden gedaan bv. netwerk coverage indien er geen specifieke meetdata beschikbaar is, benodigde (piek vs totale) bandbreedte obv selectie van diensten, optimalisatie van locaties voor het doorsturen van grote hoeveelheden data (bv in stations, depots). Hiervoor moet dus een simulator worden geschreven die alle parameters en data op een gestructureerde wijze kan bijhouden, deze evaluaties kan uitvoeren en achteraf kan visualiseren.

Tijdsbesteding:

20% onderzoek / design

40% ontwerp code

40% realisatie & test


Aantal studenten

1 a 2 studenten ICT



Modaliteiten

Locatie en contactpersoon

  • De masterproef zal uitgewerkt worden op de Zuiderpoort of thuis

  • Contactpersonen bij UGent: Jan Van Ooteghem, Bram Naudts

Hogeschool08: Bouwen van embedded applicaties voor het Internet of Things

Doelstellingen

De komende jaren zal de omvang van het Internet exploderen doordat steeds meer dagdagelijkse objecten zoals schakelaars, toestellen… ermee verbonden zullen worden. Het Internet zal evolueren naar een Internet of Things en zal ons toelaten om op een eenvoudige manier en van op afstand informatie te verkrijgen over dingen en hun omgeving (bv. de temperatuur, een deurslot, de status van de wasmachine) en ermee te interageren (bv. sluiten van de deur, aanschakelen van de verwarming). Met behulp van deze informatie en de mogelijkheid om objecten te controleren kunnen er compleet nieuwe toepassingen gebouwd worden die ons leven zullen vergemakkelijken.

Cruciaal hierbij is dat het bouwen van dergelijke toepassingen even eenvoudig wordt als het bouwen van webtoepassingen de dag van vandaag. Het Constrained Application Protocol (CoAP) dat momenteel binnen IETF gespecifieerd wordt, zal hierbij een belangrijke rol spelen. Dit protocol laat toe om objecten aan te spreken en ermee te interageren op een manier die vergelijkbaar is met HTTP. Zo kan je bijvoorbeeld door middel van een CoAP GET request naar een temperatuursensor eenvoudig de temperatuur opvragen. De overhead van CoAP is veel kleiner dan HTTP, maar biedt gelijkaardige mogelijkheden om gebruikt te worden in web services.

Onderzoek

Het doel van deze scriptie is om een aantal embedded applicaties te ontwikkelen die door middel van CoAP kunnen aangesproken en aangestuurd worden. Hiermee kunnen dagdagelijkse objecten zoals een thermostaat, dimmer, verwarming, airco, deurslot, stopcontact… nagebootst worden en gebruikt worden vanuit bv. een web browser.



Opdracht

Het is de bedoeling een slimme omgeving te bouwen die bestaat uit verschillende objecten die allemaal aanspreekbaar door middel van CoAP. Door specifieke CoAP resources te bouwen voor verschillende soorten objecten, willen we een dergelijke slimme omgeving gaan nabootsen. De ontwikkeling zal gebeuren bovenop een C-gebaseerd besturingssysteem voor embedded devices zoals sensoren. Dit systeem implementeert reeds het CoAP protocol. De focus ligt dus op de ontwikkeling van de applicaties waarbij gebruikt gemaakt wordt van dit protocol. De ontwikkelde applicaties kunnen dan ofwel op echte embedded devices geïnstalleerd worden of draaien binnen een simulator. Eens de nieuwe applicaties klaar zijn, kan een demo toepassing op PC gebouwd worden die de werking van de gerealiseerde slimme omgeving demonstreert.



Tijdsbesteding:

20% onderzoek / design

45% ontwerp code

35% realisatie & test



Aantal studenten

1 of 2 studenten ICT



Modaliteiten

Een voorafgaande stage wordt sterk aanbevolen.



Locatie en contactpersoon

  • De masterproef zal uitgewerkt worden bij UGent-IBCN

  • Contactpersonen bij UGent: Jeroen Hoebeke (jeroen.hoebeke@intec.ugent.be), Jen Rossey (jen.rossey@intec.ugent.be), Eli De Poorter (eli.depoorter@intec.ugent.be)


Hogeschool09: Testframework voor verschillende positioneringsoplossingen

Doelstellingen

I
Robot
ndoor lokalisatie is een hot topic in de huidige wereld van draadloze technologieen. Grote spelers zoals Nokia en Google zien het belang van indoor positioning ook in en begeven zich voorzichtig op de markt met oplossingen.

Buitenshuis heeft GPS zijn kracht al bewezen, maar binnenshuis zijn er meerdere mogelijke draadloze technologieën die allen hun voor- en nadelen hebben. Het is zeer moeilijk om deze oplossingen op een correcte manier te vergelijken met elkaar omdat er altijd externe (oncontroleerbare) factoren die de prestatie beïnvloeden (vb. interferentie door andere draadloze toestellen). Ons nieuw draadloos testbed laat dit echter wel toe. Ons testbed is volledig afgeschermd van de buitenwereld, waardoor we de testomstandigheden volledig zelf in de hand hebben. In deze testomgeving kunnen we robots laten rondrijden op een geautomatiseerde manier, om testen uit te voeren. Met deze robots moet er een oplossing gecreëerd worden om op een gestandaardiseerde manier lokalisatiealgoritmes te testen.



Onderzoek

In deze thesis zal er moeten onderzoek gedaan worden naar verschillende soorten benchmarking. Een benchmark is een testprocedure die toelaat om een oplossing (vb. positioneringsalgoritme) op een gecontroleerde manier te testen en te vergelijken met een referentie-evaluatie. Welke evaluatiecriteria en prestatieparameters zijn van belang? Hoe kunnen we één enkele globale score toekennen aan de algemene prestatie van een oplossing?

Ook zal er moeten onderzocht worden hoe dit raamwerk best kan geïntegreerd worden in de bestaande testinfrastructuur.

Opdracht

De opdracht van deze thesis is om een testraamwerk te bouwen die positioneringsoplossingen beoordeelt op verschillende criteria.

Het is de bedoeling dat de student één of meerdere gestandaardiseerde testen zal ontwikkelen voor verschillende positioneringsoplossingen. Er zal een interface moeten voorzien worden aan ontwikkelaars om hun positioneringsoplossingen te testen.

De benchmark kan ook gevisualiseerd worden in een bestaande grafische tool (w.iLab.t visualizer).

Om het framework te testen zal er een eenvoudige positioneringsoplossing ontwikkeld worden, of een bestaande oplossing aangepast worden.

Tijdsbesteding:

30% onderzoek / design

30% ontwerp code

40% realisatie & test
Aantal studenten

1 student ICT



Modaliteiten

Een voorafgaande stage wordt sterk aanbevolen.



Locatie en contactpersoon

  • De masterproef zal uitgewerkt worden bij UGent-IBCN.

  • Contactpersonen bij UGent: Ingrid Moerman (ingrid.moerman@intec.ugent.be), Jen Rossey (jen.rossey@intec.ugent.be), Pieter Becue (pieter.becue@intec.ugent.be), Jono Vanhie - Van Gerwen (jono.vanhie@intec.ugent.be)


Hogeschool10: Evaluatie van bestaande netwerkprotocollen voor draadloze sensornetwerken in real-life situaties

Een sensornetwerk bestaat uit een groot aantal goedkope meettoestellen ('sensorknopen') die informatie uit hun omgeving (zoals temperatuur of vochtigheid) kunnen opmeten. Opgemeten informatie wordt draadloos uitgewisseld tussen de verschillende sensornodes. Sensornetwerken gebruikt men bijvoorbeeld gebruikt voor het monitoren van natuurgebieden (bijvoorbeeld voor detectie van bosbranden), voor gezondheidszorg (e.g. draadloze detectie van epileptische aanvallen) of voor domotica (waarbij toestellen voor beveiliging, verwarming of verlichting draadloos worden aangestuurd). Het belang van draadloze sensornetwerken blijft toenemen in zowel academische kringen als in de industrie. In de nabije toekomst kan verwacht worden dat deze sensornetwerken meer en meer zullen gebruikt worden in commerciële producten voor markten zoals E-Health, smart home, surveillance, remote monitoren en indoor lokalisatie.


Binnen de onderzoekswereld is er veel aandacht gespendeerd aan het ontwerp van netwerkprotocollen die de voorgenoemde toepassingen kunnen realiseren. Vaak werden de protocollen enkel geïmplementeerd en geëvalueerd binnen een specifieke toepassing en omgeving. Dit heeft ertoe geleid dat veel van die protocollen enkel goed functioneren onder specifieke omstandigheden. In deze masterproef willen we een aantal van de bestaande protocollen evalueren in andere toepassingsdomeinen dan diegene waarvoor ze ontworpen werden.

Doelstellingen

  • Implementeren (porteren) van bestaande protocollen in (naar) het IBCN test framework.

  • Evalueren van de protocollen binnen het test framework.

  • Mechanismes uitwerken om protocollen te combineren.

Onderzoek

  • Integratie van de gekozen protocollen in het test framework.

  • Test scenario`s uitwerken voor de evaluatie van de protocollen.

  • Analyse van de resultaten na de evaluatie.

  • Protocol combinatie mogelijkheden bepalen.

Opdracht

Binnen deze masterproef wordt er gekeken naar routering en mac protocollen ontwikkeld in Contiki en TinyOS. Contiki en TinyOS zijn twee concurrerende platformen (operating systems) specifiek ontworpen voor sensornetwerken. In het begin van de masterproef zal er dan ook een keuze gemaakt moeten worden tussen de beschikbare protocollen. Hiervoor zal er een overzicht moeten gemaakt worden die de bestaande protocollen categoriseert. Hierna moeten de gekozen protocollen geïntegreerd en geëvalueerd worden. Voor de evaluatie moeten specifieke test scenario`s uitgewerkt worden die aangeven in welke mate de protocollen in andere situaties toepasbaar zijn.

Het eindresultaat is een verslag dat aangeeft welke protocolcombinaties meest geschikt zijn voor specifieke situaties.

Tijdsbesteding:

40% onderzoek / design

20% ontwerp code

40% realisatie & test
Aantal studenten

1-2 student(en) ICT



Modaliteiten

Er is mogelijkheid voor een stage bij Televic



Locatie en contactpersoon



Hogeschool11: Simulatieplatform voor het evalueren van grootschalige draadloze sensornetwerktoepassingen in logistiek en transport

Recente evoluties in het onderzoek naar draadloze sensornetwerken hebben een resem aan innovatieve toepassingen mogelijk gemaakt. Sensornetwerken hebben namelijk een aantal unieke eigenschappen:



  • Autonome werking, zelfs in extreme omstandigheden. De sensornodes zijn batterij gevoed of halen energie uit de omgeving (zon, trilling, ..).

  • Elke sensornode is minstens uitgerust met een of meer sensoren die de omgeving kunnen monitoren en draadloze communicatie mogelijkheden om data uit te wisselen met andere sensornodes. Deze draadloze communicatie gebeurt altijd op een zo energie efficiënt mogelijke manier.

  • Sensornodes kunnen verschillende vormen aannemen gaande van relatief krachtige toestellen tot zeer simpele toestellen met beperkte rekenkracht.

  • De toepassingen die draaien op deze toestellen zijn sterk gevarieerd en hangen af van de mogelijkheden van het toestel. De meest simpele toepassing is het monitoren van omgevingsvariabelen en het versturen van de data naar een centraal punt. Meer geavanceerde toepassingen kunnen redeneren op de data en eventueel als resultaat bepaalde acties ondernemen (e.g. het licht uit doen).

De unieke eigenschappen van een sensornetwerk hebben ervoor gezorgd dat het belang van draadloze sensornetwerken blijft toenemen in zowel academische kringen als in de industrie. In de nabije toekomst kan verwacht worden dat deze sensornetwerken meer en meer zullen gebruikt worden in commerciële producten voor markten zoals logistiek en transport met als mogelijke toepassing het monitoren van de koude keten of van container transport. Ook in domeinen zoals e-city en e-health zijn er tal van toepassingen.
Deze toepassingen brengen echter een groot aantal uitdagingen met zich mee. Vaak gaat het om een groot aantal toestellen dat fysiek moeilijk bereikbaar is. Een subset van de toestellen is bovendien ook mobiel. Om deze reden is het dan ook belangrijk dat de software zeer robuust is en onder extreem variërende omstandigheden blijft werken. Dit houdt in dat de software uitgebreid moet getest worden en dat er ondermeer rekening moet gehouden worden met mobiliteit van toestellen en verschillende draadloze omgevingen. In deze masterproef zal er een simulatie platform opgezet worden dat toelaat om deze grootschalige toepassingen uit te testen en te evalueren.

Doelstellingen

  • Ontwerp van het simulatie platform geschikt voor grootschalige mobiele toepassingen. Met aandacht voor hergebruik en integratie van bestaande software componenten.

  • Implementatie en evaluatie van het simulatie platform.

Onderzoek

  • Onderzoek naar de relevante aspecten die invloed hebben op de toepassingen.

  • Onderzoek naar herbruikbaarheid bestaande simulatie / emulatie platformen

Opdracht

Deze masterproef bouwt voort op een bestaand platform dat toelaat om toepassingen voor sensornetwerken uit te testen in verschillende draadloze omgevingen. Het is de bedoeling om zoveel mogelijk bestaande software te hergebruiken en te combineren.

Tijdens de masterproef zal er uitgebreid gebruik gemaakt worden van het IBCN draadloze testlab als infrastructuur voor het simulatie platform.

Tijdsbesteding:

30% onderzoek / design

40% ontwerp code

30% realisatie & test
Aantal studenten

1-2 student(en) ICT



Modaliteiten

Er is mogelijkheid voor een stage.



Locatie en contactpersoon

  • De masterproef zal uitgewerkt worden in de gebouwen van de Zuiderpoort, IBCN-UGent.

  • Contactpersonen bij UGent: peter.ruckebusch@intec.ugent.be


Hogeschool12: Toepasbaarheid van voertuig-voertuig communicatie ter bevordering van de verkeersveiligheid

Doelstellingen

Het doel van de scriptie is om verder te bouwen op bestaand UGent onderzoek, en te komen tot een volwaardige implementatie van veiligheidapplicaties gebaseerd op voertuig-voertuig communicatie tussen smartphones. Hierbij zal zowel aandacht besteed worden aan het netwerkaspect, als aan applicatieontwikkeling.



Onderzoek

Dankzij de nieuwe IEEE 802.11p technologie, verwant aan de gekende IEEE 802.11 a/b/g standaarden voor wireless LAN, kunnen voertuigen op lokale basis zowel communiceren met elkaar als met speciaal uitgeruste infrastructuur. Dit maakt talloze toepassingen mogelijk met een sterke potentiële invloed op de verkeersveiligheid. Zo kunnen bestuurders tijdig voor gevaarlijke wegsituaties gewaarschuwd worden bij het naderen van obstakels zoals een filestaart, een ongeval of een spookrijder. Andere weginformatie zoals waarschuwingen voor plaatselijke gladheid of naderende prioritaire voertuigen kan ook onderling uitgewisseld worden.

De laatste jaren werd door de onderzoeksgemeenschap dan ook veel aandacht besteed aan deze technologie. Belangrijke aandachtspunten waren het ontwikkelen van de 802.11p standaard, geschikte netwerkprotocollen en proof-of-concept demonstraties. Een heikel punt blijft echter de hoge prijs van de ingebouwde on-board units die deze applicaties mogelijk maken. Daarom wordt binnen UGent onderzocht of dezelfde functionaliteit niet zou kunnen worden aangeboden door middel van smartphones. Dit onderzoek richtte zich voornamelijk tot de haalbaarheid van ad hoc netwerken tussen smartphones binnen de context van voertuig-voertuig communicatie.

Opdracht

Op netwerkgebied zullen een aantal wegtesten duidelijkheid moeten brengen betreffende de praktische bruikbaarheid van de beschikbare IBCN oplossingen. Indien nodig zullen optimalisaties of nieuwe technieken voorgesteld en uitgewerkt worden. Op applicatiegebied is een zeer belangrijk punt het correct detecteren van gevaren op basis van sensor data. Geschikte algoritmes die betrouwbaar zijn zonder false positives te genereren zijn zeer schaars in de wetenschappelijke literatuur. Binnen de thesis zou enerzijds een geschikt raamwerk moeten ontwikkeld worden om zulke algoritmes te kunnen onderzoeken. Hierbij denken we aan mogelijkheden zoals opgenomen data op de openbare weg, of de ontwikkeling van een 3D simulator op basis van bestaande open source simulators (b.v. TORCS, The Open Racing Car Simulator). Anderzijds zouden ook effectief een aantal algoritmes moeten ontwikkeld worden. Voorbeelden zijn de detectie van een filestaart, van een ongeluk, van een voertuig of fietser in de blinde hoek, enz

Tijdsbesteding:

33% onderzoek / design

33% ontwerp code

33% realisatie & test


Aantal studenten

3 studenten ICT



Modaliteiten

De nodige hardware zoals Android en/of iOS smartphones, servers, road side unit prototypes en dergelijke zullen door UGent worden voorzien.

Een voorafgaande stage wordt sterk aanbevolen.

Locatie en contactpersoon


  • De masterproef zal uitgewerkt worden bij UGent-IBCN

  • Contactpersonen bij UGent: Wim Vandenberghe (wim.vandenberghe@intec.ugent.be), Ingrid Moerman (ingrid.moerman@intec.ugent.be)

Hogeschool13: Profileren van Semantische Reasoners

Doelstellingen

Het doel van deze thesis is om aan de hand van een aantal beschikbaar benchmarks, bv. LUBM, Berlin SPARQL en OTAGen, de performantie en de schaalbaarheid van de bestaande Reasoners, bv. Pellet, Hermit, Racer en Fact++, te profileren en te vergelijken met elkaar.



Onderzoek

Het Semantisch Web, ook wel Web 3.0 genoemd, wordt beschouwd als de volgende fase van het internet waarbij alle informatie/data op het web voorzien is van metadata die de betekenis van deze data beschrijft. Op deze manier kan alle data op het web intelligent en geautomatiseerd verwerkt en gecombineerd worden met elkaar. Dit betekent een grote stap vooruit voor tal van applicaties op het web. Zo zouden de verschillende eShops zoals Ebay en Amazon hun productcategorieën kunnen voorzien van metadata die bijhoudt hoe sterk producten gerelateerd zijn met elkaar, hoe populair ze zijn enz. Op basis hiervan kunnen intelligente aanbevelingsalgoritmes geschreven worden die gericht producten voorstellen aan klanten met een bepaald profiel. Andere voorbeelden zijn intelligentere zoekmachines, meer gerichte reclame, personalisatie van websites enz.

Het beschrijven van de metadata gebeurt aan de hand van ontologieën. Een ontologie beschrijft de entiteiten binnen een bepaald domein (bv. Man, Vrouw, Auto), hun relaties (bv. heeft_broer) en hun eigenschappen (bv. Naam). Het mag duidelijk zijn dat voor dergelijke Web 3.0 toepassingen deze ontologieën vaak enorm groot zijn. De grootschaligheid van deze modellen leidt tot tal van problemen op vlak van performantie en schaalbaarheid van de intelligente applicaties die werken met deze ontologieën. Om intelligent te redeneren over ontologieën maken deze intelligente applicaties gebruik van herbruikbare software modules die Reasoners genoemd worden. Enkele voorbeelden van Reasoners zijn Pellet (http://clarkparsia.com/pellet/), Racer (http://www.racer-systems.com/), Hermit (http://hermit-reasoner.com/), Fact++ (http://owl.man.ac.uk/factplusplus/), Eye Reasoner (http://eulersharp.sourceforge.net/) enz. Het doel van deze thesis is dus om de performantie en de schaalbaarheid van de bestaande Reasoners te profileren en te vergelijken met elkaar.

Opdracht

In een eerste fase zal de student een analyse uitvoeren naar de verschillende Reasoners die reeds beschikbaar zijn. Ook zullen de studies die reeds uitgevoerd werden in verband met de schaalbaarheid en performantie van deze Reasoners in kaart gebracht worden.

In een tweede fase zal de student op zoek gaan naar welke benchmarks kunnen gebruikt worden om de prestaties van de Reasoners te profileren, bv. LUBM (http://swat.cse.lehigh.edu/projects/lubm/), Berlin SPARQL (http://www4.wiwiss.fu-berlin.de/bizer/berlinsparqlbenchmark/), OTAGen (http://users.atlantis.ugent.be/svrstich/otagen/), enz.

De voor- en nadelen van de verschillende benchmarks zullen opgelijst worden. Eén of meerdere benchmarks kunnen daarna gebruikt worden voor de rest van het onderzoek.

In een derde en laatste fase zullen de gekozen benchmarks gebruikt worden om de verschillende reasoners to profileren op vlak van performantie en schaalbaarheid. Vervolgens kan de student conclusies trekken over welke Reasoner het best gebruikt wordt voor welk soort use cases.

Tijdsbesteding:

40% onderzoek / design

10% ontwerp code

50% realisatie & test
Aantal studenten

1 student ICT



Modaliteiten

Deze thesis wordt begeleid door UGent-IBCN (Zuiderpoortcomplex). De mogelijkheid wordt voorzien om stage te doen tijdens de zomermaanden.



Locatie en contactpersoon

  • De masterproef zal uitgewerkt worden bij INTEC-IBCN

  • Contactpersonen bij UGent: Femke Ongenae (Femke.Ongenae@intec.ugent.be) en Stijn Verstichel (Stijn.Verstichel@intec.ugent.be)




Hogeschool14: Ontwerp van een mobiel datacontrolesysteem voor social network sites

Doelstellingen

Massive Media is het social media bedrijf achter de digitale brands Netlog.com (een online sociaal netwerk) en Twoo.com (een online social discovery site). De missie van het bedrijf is om mensen uit dezelfde buurt samen brengen en dit op een snelle manier. Meer dan 90 miljoen mensen gebruiken momenteel de sites van Massive Media op zowel web als mobiel.

Voor veel websites is het cruciaal om steeds op de hoogte te zijn van de meest recente cijfers i.v.m. het aantal gebruikers, de huidige page load times, de inkomsten, enz. Belangrijk daarbij is het feit dat deze cijfers op een duidelijke manier snel zowel lokale als algemene trends over zeer korte als over langere periodes kunnen weergeven. Ook de online dating website Twoo.com en de social network site Netlog.com beschikken over een zeer uitgebreid data controle systeem waarin heel veel zaken worden gemonitord en nadien overzichtelijk worden weergegeven. Het bestaande systeem werkt
momenteel via een webinterface die typisch wordt geconsulteerd via PC. De bedoeling van deze scriptie is om een mobiele versie te maken van dit beheersysteem zodat men eenvoudig van op tablet of smartphone alle relevante data kan opvragen.

Daarnaast is het ook de bedoeling om personen via hun smartphone te gaan verwittigen wanneer er afwijkingen worden waargenomen in de meest recente data. De algoritmes voor de detectie van plotse afwijkingen in de gemonitorde data worden door de student zelf ontwikkeld.



Onderzoek

Ontwikkeling van een mobiele applicatie voor een smartphone of tablet PC. Belangrijk hierbij is de duidelijke weergave van grote hoeveelheden data op een klein scherm en de correcte toepassing van grafieken, trendlijnen en tabellen. Vermits dergelijke data typisch ook zeer gevoelige data is, zal er ook zeker moeten gekeken worden naar een goede beveiliging van de applicatie en de eventuele versleuteling van gegevens bij overdracht naar het mobiele toestel. Bij het meer analytisch gedeelte van de thesis zal de student onderzoek doen naar het opsporen van recent afwijkend gedrag binnen de grote hoeveelheid data. De student zal daarbij algoritmes ontwikkelen die typische afwijkingen t.o.v. het standaard gedrag gaan opmeten en waarbij de administrators van de website dan melding krijgen wanneer dergelijke afwijkingen worden gedetecteerd. Tevens zal een (mobiel) controlesysteem worden ontwikkeld dat elke administrator individueel in staat stelt om voor zichzelf te gaan bepalen voor welk type data en bij welke grootteorde van afwijkingen hij of zij dient te worden verwittigd.



Opdracht

Studie visuele weergave complexe data.

Studie statistische analyse van data.

Ontwikkeling voor iOS of Android OS.

Tijdsbesteding:

30% onderzoek / design

60% ontwerp code

10% realisatie & test


Aantal studenten

1 student ICT



Modaliteiten

Mogelijkheid tot stage bij Massive//Media



Locatie en contactpersoon

  1. De masterproef zal uitgewerkt worden bij Massive//Media te Gent i.s.m. Universiteit Gent

  2. Contactpersonen bij UGent: Philip Leroux





De database wordt beschermd door het auteursrecht ©opleid.info 2019
stuur bericht

    Hoofdpagina