Interoperability standard for remote laboratory systems

Abstract

Experimente dienen Wissenschaftlern zur Erforschung neuer Technologien und zur Verifikation erhobener Thesen. Sie bilden die Grundlage des Fortschritts und sind aus der Wissenschaft nicht wegzudenken. In einer globalisierten Welt arbeiten Wissenschaftler und Forscherteams an gemeinsamen Projekten und müssen in der Lage sein, Ressourcen zu teilen. Um dieses Ziel zu erreichen findet eine sukzessive Virtualisierung von Ressourcen statt. Diese Entwicklung beinhaltet auch die Bereitstellung von virtuellen Laboren, um Forschern einen entfernten Zugriff auf Experimente zu erlauben. Systeme zur Bereitstellung von Experimenten über virtuelle Labore werden Remote Laboratory Systems (RLS) genannt. Weltweit existieren Forschungsprojekte zur Entwicklung einer Infrastruktur für RLS. Um den Zugriff auf global verteilte Ressourcen zu ermöglichen, müssen die Systeme in der Lage sein zu interagieren. Ziel dieser Diplomarbeit ist die Entwicklung eines Standards für das Global Online Laboratory Consortium (GOLC), welcher Services zur Kommunikation zwischen RLS definiert. Als Grundlage wird zunächst eine wissenschaftliche Einordnung von RLS diskutiert und ein Vergleich zu Grid-Computing gezogen. Es wird die wissenschaftliche Notwendigkeit betrachtet, sowie die Konzepte und die Architektur des Grid-Computing mit denen eines RLS verglichen. Anschließend werden die Konzepte und das Design des Standards erläutert, welcher auf einem Set an Profilen basiert. Es werden die Operationen der Profile definiert und deren Implementierung als SOAP-basierte Webservices beschrieben. Die Services ermöglichen es Nutzern anderer Systeme, alle relevanten Operationen durchzuführen um die Funktionalität eines RLS zu verwenden. Nutzer aus verschiedenen Domänen werden in der Lage sein, Experimente zu verwalten und auszuführen, Ressourcen zu buchen und wichtige Abfragen, z.B. über die angebotenen Dienste, zu tätigen.