Internet-verbundenes Nummernschild

Zusammenfassung

Entwicklung eines digitalen Nummernschildes mit Internetverbindung

Schlüsselbegriffe

IoT, Raspberry Pi, E-Paper, TPM, 3G, Python, Ionic, NodeJS, React, Zertifikate, Security

Zielsetzung

Ziel des Projektes war die Erstellung eines 'digitalen Nummernschild' als Prototyp, die Entwicklung eines vertrauenswürdigen Services sowie die Ermittlung potenzieller Use-Cases anhand des Prototypen.

Ausgangslage

Cardossier ist eine von der Firma AdNovum Informatik AG mitentwickelte dezentrale Plattform zur Verwaltung von Fahrzeugdaten. Ein typischer Use-Case ist die Umregistrierung eines Gebrauchtwagens und damit verbunden, das Ändern der Nummernschilder an einem Fahrzeug. Das Strassenverkehrs- amt gibt Nummernschilder (bzw. Kontrollschilder) an Personen aus, beim Fahrzeugwechsel wird die persönliche Nummer auf das neue Fahrzeug übertragen. Die Zuordnung von Fahrzeugen zu Nummern wird beim Strassenverkehrsamt hinterlegt und im Fahrzeugausweis eingetragen. Das Wechseln der physischen Nummer geschieht privat oder in einer Werkstatt.

Ergebnisse

Im Rahmen der Bachelor-Thesis wurden folgende Komponenten entwickelt:

• Physischer Prototyp eines digitalen Nummernschildes
• Web-Applikation zur Verwaltung der Nummernschilder
• Smartphone-App zur Validierung durch Kontrollinstanzen wie z.B. die Polizei

Daraus ergibt sich folgende Gesamtarchitektur der entwickelten Lösung (siehe Abb. 1).

Abb. 1: Architektur der Lösung

Der physische Prototyp bestehend aus einem Raspberry Pi (MCU), E-Paper-Display, TPM (Trusted-Platform-Modul), 3G-Funkmodul und Gehäuse dient als Prototyp eines digitalen Nummernschildes. Die Anzeige der Kontrollnummer erfolgt über das 7.5 Zoll grosse E-Paper-Display. Authentizität und Integrität werden durch das TPM sichergestellt. Das 3G-Funkmodul ermöglicht die Mobilfunkanbindung des Prototypen via USB-Schnittstelle. Das 3D-gedruckte Gehäuse dient der sicheren Hardware-Aufbewahrung sowie einer ansprechenden Darbietung des Prototypen (siehe Abb. 2).

Abb. 2: 3D-Model des Prototypen

Der entwickelte Nummernschild-Service wird über eine Web-Applikation verwaltet (siehe Abb. 3) und bietet folgende Funktionalitäten:

• UC1: Erstinitialisierung
• UC2: Nummernzuweisung
• UC3: Wechselnummer
• UC4: Statusupdate eines Nummernschildes
• UC5: Validierung der Korrektheit des Nummernschildes

Abb. 3: Cardossier Web-Frontend

Die Validierung kann über eine rudimentäre Smartphone-Applikation durch eine entsprechende Kontrollinstanz durchgeführt werden. Über einen auf dem digitalen Nummernschild angezeigten QR-Code kann ein Challenge-Response-Verfahren angestossen und via Smartphone-App überprüft werden. Exemplarisch wird dies in Abb. 4 dargestellt.

Abb. 4: Validierungsschema

Projektdaten

Projekttyp	Bachelor-Thesis, IP6
Projektdauer	20.02.2019 - 16.08.2019
Personenstunden	2x 360h
Teamgrösse	2

Auftraggeber

AdNovum Informatik AG
Röntgenstrasse 22
8005 Zürich
AdNovum Informatik AG

Projektteam

Patrick Fischer
Student Informatik
6. Semester
patrick.fischer@students.fhnw.ch

Adrian Tute
Student Informatik
6. Semester
adrian.tute@students.fhnw.ch

Kontakt

Prof. Thomas Amberg
Dozent für Internet of Things
thomas.amberg@fhnw.ch

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