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Open Access
Architectural analysis of blockchain-based decentralized energy management systems
(2018) Kraus, Philipp
Due to the energy transition, the traditional power grid turns from a centralised grid, with single big power plants, into a heterogeneous one, with many unpredictable and volatile electricity producers and consumers. Moreover in the future, common households not only consume energy, but also feed their own energy with photovoltaic plants, batteries or heat pumps, into the grid. This creates a demand for a management system which allows forecasting, planning and tracing electricity usage from producers to consumers and is extendible to the participants' needs. Utilising blockchain technology allows one way of mapping the heterogeneous and decentralised characteristics of the future power grid into a suitable decentralised energy management system. This work analyses possible decentralised concepts and already existing blockchain solutions in order to propose a generic architecture solution for a decentralised energy management system. In addition, the doability of the proposed architecture is shown with a possible implementation, using the Ethereum platform. Furthermore, the implementation is realised in a minimal prototype. Conclusively, the architecture and its implementation are evaluated against possible requirements of a decentralised energy management system, which verifies their suitability for the given problem. This work is not only proposing a solution for an energy-related problem, but also shall help to find the true benefits of the blockchain technology and its current ecosystem.
Open Access
Dokumentation und automatische Generierung von Service-Beschreibungen
(2016) Kraus, Philipp
Serviceorientierte Architekturen (SOA) gewinnen in unserer heutigen modernen Welt als Unternehmensarchitektur immer mehr an Relevanz. Deren Vorteile wie die Wiederverwendung von Funktionalitäten und die einfache Integration von neuen und alten Anwendungen in das Gesamtsystem, ermöglichen es Unternehmen schnell auf die sich stetig ändernden Anforderungen des globalisierten Markts zu reagieren. Um nach einer Umsetzung des Serviceorientierten Paradigmas auch weiterhin von dessen Vorteilen zu profitieren müssen einheitliche Richtlinien, Mechanismen, Standards und Normen definiert werden. Eine funktionierende SOA Governance hat dies zum Ziel und verhindert es den Überblick über die SOA zu verlieren. Das Erfassen von Diensten in einem zentralen Metadaten Repository ist beispielsweise einer der umzusetzenden Aspekte innerhalb einer SOA Governance. Wurden anfangs Serviceorientierte Architekturen meist mit Webservices und dem SOAP-Protokoll realisiert, so nimmt das REST-Protokoll und dessen Programmierparadigma eine immer wichtigere Rolle ein. Gerade wenn es darum geht leichtgewichtige Anwendungen zu entwickeln ist SOAP häufig ein zu umfangreiches Protokoll. Sollen die Schnittstellen dieser Webservices beschrieben werden, so ist für SOAP-Services, mit WSDL, schon ein allgemein gültiger Standard gefunden. Für REST-Services existiert dieser jedoch noch nicht. Nach dem Finden, einer für REST-Schnittstellen passenden, Beschreibungssprache geht es in dieser Arbeit darum eine Möglichkeit zu schaffen, das Einpflegen von Diensten in ein zentrales Repository mit dem Import der Schnittstellenbeschreibungen, zu erleichtern. Ziel ist es anschließend diese Schnittstellenbeschreibungen in die gefundene Beschreibungssprache zu exportieren und somit Dienste unabhängig von der technischen Realisierung ihrer Schnittstelle anzubieten. Hierfür wird ein Konzept beschrieben und dessen Umsetzung prototypisch untersucht.