Interaktion mit der MBP IoT-Plattform mittels der Microsoft HoloLens

Abstract

Das Internet of Things gewinnt sowohl für Unternehmen als auch für Privatpersonen stetig an Relevanz. Ein großes Problem ist hierbei jedoch die Heterogenität der in IoT-Umgebungen verwendeten Systeme. Speziell im Smart-Home-Bereich äußert sich dies oft durch die Voraussetzung, für jedes Gerät eine weitere App installieren zu müssen. Die Multi-purpose Binding and Provisioning Platform (MBP) versucht, dieses Problem zu lösen, indem sie als Middleware für eine Vielzahl an kommerziellen als auch selbstentwickelten IoT-Geräten agiert. Augmented Reality (AR) gerät speziell durch den Erfolg von Smartphone AR immer mehr als neues Visualisierungs- und Interaktionswerkzeug in den Fokus. So bieten AR-Brillen wie beispielsweise die Microsoft HoloLens das mobile Anzeigen von und die Interaktion mit Inhalten ohne konstantes Blockieren der Hände des Nutzers. Dies kann oft ein entscheidender Vorteil gegenüber Handheld AR wie Smartphones und Tablets darstellen, z. B. für industrielle Anwendungen. In dieser Arbeit sollte am Beispiel der HoloLens untersucht werden, inwieweit sich AR-Brillen eignen, mit der MBP zu interagieren. Zu diesem Zweck sollte ein Prototyp entwickelt werden, der die wichtigsten Funktionen der MBP abdeckt, wie z. B. das Steuern von Aktuatoren, Auslesen von Sensorwerten und Überwachen der angeschlossenen IoT-Geräte. Dabei deckt diese Arbeit den Hintergrund zu IoT- und AR-Technologie ab und gibt eine ausführliche Betrachtung der Literatur auf der Schnittmenge beider Gebiete. Anhand der dabei gewonnen Erkenntnisse wurde eine prototypische Anwendung erstellt. Die Spiele-Engine Unity wurde mithilfe des Microsoft Mixed Reality Toolkits für die Entwicklung und QR-Codes als Tracking Marker verwendet. Das im Prototyp gesteuerte IoT ist ein Smart-Home-Szenario bestehend aus Raspberry Pis mit verschiedenen Sensoren und Aktuatoren, einer Bosch XDK IoT-Plattform und einem Xiaomi MiFlora-Pflanzensensor. Zusammenfassend zeigte sich, dass die HoloLens für die Interaktionen mit der MBP gut geeignet ist. So lassen sich Sensorwerte und Monitoring-Daten anzeigen und Aktuatoren steuern, die mit der MBP verbunden sind. Trotzdem sind die Rechenleistung, geringe Akkulaufzeit und der Tragekomfort in manchen Situationen Nachteile der aktuellen HoloLens Generation.