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RETIS – Real-Time Sensitive Wireless Communication Solution for Industrial Control Applications
(2020)
Ultra-Reliable Low Latency Communications (URLLC) has been always a vital component of many industrial applications. The paper proposes a new wireless URLLC solution called RETIS, which is suitable for factory automation and fast process control applications, where low latency, low jitter, and high data exchange rates are mandatory. In the paper, we describe the communication protocol as well as the hardware structure of the network nodes for implementing the required functionality. Many techniques enabling fast, reliable wireless transmissions are used – short Transmission Time Interval (TTI), Time-Division Multiple Access (TDMA), MIMO, optional duplicated data transfer, Forward Error Correction (FEC), ACK mechanism. Preliminary tests show that reliable end-to-end latency down to 350 μs and packet exchange rate up to 4 kHz can be reached (using quadruple MIMO and standard IEEE 802.15.4 PHY at 250 kbit/s).
Novel manufacturing technologies, such as printed electronics, may enable future applications for the Internet of Everything like large-area sensor devices, disposable security, and identification tags. Printed physically unclonable functions (PUFs) are promising candidates to be embedded as hardware security keys into lightweight identification devices. We investigate hybrid PUFs based on a printed PUF core. The statistics on the intra- and inter-hamming distance distributions indicate a performance suitable for identification purposes. Our evaluations are based on statistical simulations of the PUF core circuit and the thereof generated challenge-response pairs. The analysis shows that hardware-intrinsic security features can be realized with printed lightweight devices.
Modern society is more than ever striving for digital connectivity -- everywhere and at any time, giving rise to megatrends such as the Internet of Things (IoT). Already today, 'things' communicate and interact autonomously with each other and are managed in networks. In the future, people, data, and things will be interlinked, which is also referred to as the Internet of Everything (IoE). Billions of devices will be ubiquitously present in our everyday environment and are being connected over the Internet.
As an emerging technology, printed electronics (PE) is a key enabler for the IoE offering novel device types with free form factors, new materials, and a wide range of substrates that can be flexible, transparent, as well as biodegradable. Furthermore, PE enables new degrees of freedom in circuit customizability, cost-efficiency as well as large-area fabrication at the point of use.
These unique features of PE complement conventional silicon-based technologies. Additive manufacturing processes enable the realization of many envisioned applications such as smart objects, flexible displays, wearables in health care, green electronics, to name but a few.
From the perspective of the IoE, interconnecting billions of heterogeneous devices and systems is one of the major challenges to be solved. Complex high-performance devices interact with highly specialized lightweight electronic devices, such as e.g. smartphones and smart sensors. Data is often measured, stored, and shared continuously with neighboring devices or in the cloud. Thereby, the abundance of data being collected and processed raises privacy and security concerns.
Conventional cryptographic operations are typically based on deterministic algorithms requiring high circuit and system complexity, which makes them unsuitable for lightweight devices.
Many applications do exist, where strong cryptographic operations are not required, such as e.g. in device identification and authentication. Thereby, the security level mainly depends on the quality of the entropy source and the trustworthiness of the derived keys. Statistical properties such as the uniqueness of the keys are of great importance to precisely distinguish between single entities.
In the past decades, hardware-intrinsic security, particularly physically unclonable functions (PUFs), gained a lot of attraction to provide security features for IoT devices. PUFs use their inherent variations to derive device-specific unique identifiers, comparable to fingerprints in biometry.
The potentials of this technology include the use of a true source of randomness, on demand key derivation, as well as inherent key storage.
Combining these potentials with the unique features of PE technology opens up new opportunities to bring security to lightweight electronic devices and systems. Although PE is still far from being matured and from being as reliable as silicon technology, in this thesis we show that PE-based PUFs are promising candidates to provide key derivation suitable for device identification in the IoE.
Thereby, this thesis is primarily concerned with the development, investigation, and assessment of PE-based PUFs to provide security functionalities to resource constrained printed devices and systems.
As a first contribution of this thesis, we introduce the scalable PE-based Differential Circuit PUF (DiffC-PUF) design to provide secure keys to be used in security applications for resource constrained printed devices. The DiffC-PUF is designed as a hybrid system architecture incorporating silicon-based and inkjet-printed components. We develop an embedded PUF platform to enable large-scale characterization of silicon and printed PUF cores.
In the second contribution of this thesis, we fabricate silicon PUF cores based on discrete components and perform statistical tests under realistic operating conditions. A comprehensive experimental analysis on the PUF security metrics is carried out. The results show that the silicon-based DiffC-PUF exhibits nearly ideal values for the uniqueness and reliability metrics. Furthermore, the identification capabilities of the DiffC-PUF are investigated and it is shown that additional post-processing can further improve the quality of the identification system.
In the third contribution of this thesis, we firstly introduce an evaluation workflow to simulate PE-based DiffC-PUFs, also called hybrid PUFs. Hereof, we introduce a Python-based simulation environment to investigate the characteristics and variations of printed PUF cores based on Monte Carlo (MC) simulations. The simulation results show, that the security metrics to be expected from the fabricated devices are close to ideal at the best operating point.
Secondly, we employ fabricated printed PUF cores for statistical tests under varying operating conditions including variations in ambient temperature, relative humidity, and supply voltage. The evaluations of the uniqueness, bit aliasing, and uniformity metrics are in good agreement with the simulation results. The experimentally determined mean reliability value is relatively low, which can be explained by the missing passivation and encapsulation of the printed transistors. The investigation of the identification capabilities based on the raw PUF responses shows that the pure hybrid PUF is not suitable for cryptographic applications, but qualifies for device identification tasks.
The final contribution is to switch to the perspective of an attacker. To judge on the security capabilities of the hybrid PUF, a comprehensive security analysis in the manner of a cryptanalysis is performed. The analysis of the entropy of the hybrid PUF shows that its vulnerability against model-based attacks mainly depends on the selected challenge building method. Furthermore, an attack methodology is introduced to assess the performances of different mathematical cloning attacks on the basis of eavesdropped challenge-response pairs (CRPs). To clone the hybrid PUF, a sorting algorithm is introduced and compared with commonly used supervised machine learning (ML) classifiers including logistic regression (LR), random forest (RF), as well as multi-layer perceptron (MLP).
The results show that the hybrid PUF is vulnerable against model-based attacks. The sorting algorithm benefits from shorter training times compared to the ML algorithms. If the eavesdropped CRPs are erroneous, the ML algorithms outperform the sorting algorithm.
Gasdynamik
(2020)
Für kompressible Strömungen werden die Erhaltungssätze für Masse, Impuls und Energie hergeleitet. Die Eigenschaften der Stoßgleichungen wie Rankine-Hugoniot-Relation und Rayleigh-Gerade werden betrachtet. Zur Berechnung der Kräfte auf umströmte Körper werden die Auftriebs- und Widerstandsbeiwerte ermittelt. Auf der Basis der Stromfadentheorie wird die Auslegung von Lavaldüsen behandelt. Das physikalische Verhalten linearer Unter- und Überschallströmungen und transsonischer Profilumströmungen wird analysiert.
VR als Chance für Museen
(2020)
Im Rahmen der weiter voranschreitenden Globalisierung des internationalen Waren- und Handelsverkehrs wächst auch der weltweit virtuelle Zahlungsverkehr. Die Entwicklung eines derartigen Waren- und Zahlungsverkehrs wurde durch den Stand der jeweils vorliegenden Möglichkeiten des Zahlungsverkehrs fundiert, oftmals auch gefördert. Dabei hat gleichzeitig das interregional und international tätige Handelsmanagement selbst nützliche Formen eines Zahlungsverkehrs geschaffen und initiiert. Dieses gilt vor allem auch für das 19. Jahrhundert. Der Beitrag1 verfolgt insbesondere das Ziel, die Entwicklung, Organisation und Technik des vor allem von privaten Bankhäusern getragenen interregionalen und internationalen Zahlungsverkehrs im 19. Jahrhundert zu analysieren.
Social Media Marketing
(2020)
In diesem Beitrag wird ein Planungsprozess mit seinen einzelnen Phasen für ein Social Media Marketing vorgestellt. Darüber hinaus werden zentrale Implementierungsoptionen beschrieben. Hierzu gehören Werbung (über Plattformen und Influencer), Kundenservice, Community Management, Social Recruitment, interne Nutzung und Business Profile.
The development of Internet of Things (IoT) embedded devices is proliferating, especially in the smart home automation system. However, the devices unfortunately are imposing overhead on the IoT network. Thus, the Internet Engineering Task Force (IETF) have introduced the IPv6 Low-Power Wireless Personal Area Network (6LoWPAN) to provide a solution to this constraint. 6LoWPAN is an Internet Protocol (IP) based communication where it allows each device to connect to the Internet directly. As a result, the power consumption is reduced. However, the limitation of data transmission frame size of the IPv6 Routing Protocol for Low-power and Lossy Network’s (RPL’s) had made it to be the running overhead, and thus consequently degrades the performance of the network in terms of Quality of Service (QoS), especially in a large network. Therefore, HRPL was developed to enhance the RPL protocol to minimize redundant retransmission that causes the routing overhead. We introduced the T-Cut Off Delay to set the limit of the delay and the H field to respond to actions taken within the T-Cut Off Delay. Thus, this paper presents the comparison performance assessment of HRPL between simulation and real-world scenarios (6LoWPAN Smart Home System (6LoSH) testbed) in validating the HRPL functionalities. Our results show that HRPL had successfully reduced the routing overhead when implemented in 6LoSH. The observed Control Traffic Overhead (CTO) packet difference between each experiment is 7.1%, and the convergence time is 9.3%. Further research is recommended to be conducted for these metrics: latency, Packet Delivery Ratio (PDR), and throughput.
Das Standardlehrbuch zum internationalen Steuerrecht
Kenntnisse im internationalen Steuerrecht werden in der steuerlichen Ausbildung immer wichtiger. Mit dem „Wilke“ sichern Sie sich einen umfassenden und fundierten Einstieg in diese komplexe Materie. Leicht verständlich und anschaulich vermittelt dieses Standardlehrbuch Ihnen alle relevanten Grundlagen des internationalen Steuerrechts.
Der Aufbau des Buchs orientiert sich dabei sowohl an den Bedürfnissen der Ausbildung als auch denen der Praxis. Als idealer Begleiter unterstützt es Sie in jeder Phase Ihrer beruflichen Entwicklung – von den ersten Schritten in der Steuerberater-Ausbildung bis hin zur erfolgreich abgeschlossenen Weiterbildung zum Fachberater für Internationales Steuerrecht.
Die 15. Auflage berücksichtigt die Entwicklung auf dem Gebiet des internationalen Steuerrechts in Gesetzgebung, Rechtsprechung, Literatur und Verwaltung bis Ende März 2020.
Rechtsstand: 1.4.2020
Do you know that for each banana bunch the complete plant must be cut as well? Only in Brazil 440 million trees are planted annually. With an average weight of 30 kg per banana plant you can estimate about 13,5 million tons of banana residues per year. Although there exist some projects to use these residues for the production of valuable products (e.g fibers for textile and paper production) most of this organic waste material is unused and left for composting on the farmland.
The basic idea of this project is to evaluate this organic waste material for converting it to a renewable and CO2 neutral fuel. Therefore, the different parts of the banana plant (heart, leaves and pseudo stem) were analyzed regarding their biogas potential (specific biogas yield and biogas production kinetics). In further studies the effect of mechanical and enzymatic pretreatments of the different parts of the plants was investigated. This examination could then be the basis for an energetic usage of this organic residue.
The biogas batch experiments were performed according to the german guideline VDI 4630 in 2-L-Batch reactors at 37°C. As biogas substrates, the heart, the leaves and the pseudo stem of the banana plant residue with and without enzymatic/mechanical pretreatment were used.
The different parts of the banana plants result in a specific biogas production yield in the range of 260-470 norm liters per kg organic dry mass.
To determine the influence of the mechanical pretreatment (particle size 1-15 mm) on the biogas production kinetics, the kinetic constants were defined and calculated. The reduction of the particle size leads to an improved biogas production kinetics. Therefore experiments will demonstrate, if the results from the batch experiments can be converted in the continuous fed biogas reactor. The experiments of the enzymatic pretreatment are still under investigation.
Die angestrebten Klimaschutzziele erfordern, dass Erneuerbare Energien längerfristig zur Hauptenergiequelle der Energieversorgung werden. Um dieses ehrgeizige Ziel zu erreichen, ist es angebracht konventionelle und erneuerbare Energie oder noch besser nachhaltige Einzelprozesse intelligent miteinander zu verknüpfen.
Das Projekt EBIPREP wird von einer interdisziplinären Forschergruppe bestehend aus Chemikern, Prozessingenieuren und Bioprozessingenieuren sowie Physikern, die auf Sensoren und Prozesssteuerung spezialisiert sind durchgeführt. Das Ziel ist es, neue Lösungen für die Nutzungswege von Holzhackschnitzeln und den bei der mechanischen Trocknung anfallenden Holzpresssaft zu entwickeln. Neben der Hackschnitzelvergasung und der katalytischen Reinigung des Holzgases steht die Nutzung des Holzpresssafts in Biogasanlagen und bei der biotechnologischen Wertstofferzeugung, z.B. bei der Enzymherstellung, im Vordergrund.
Was wir tun?
Das EBIPREP-Projekt wird von einer interdisziplinären Forschungsgruppe durchgeführt, die sich aus Chemikern, Prozessingenieuren, Bioprozessingenieuren und Physikern zusammensetzt. Ziel ist es, neue Lösungen für den Einsatz von Hackschnitzeln und Holzpresssaft zu entwickeln, die durch ein innovatives mechanisches Trocknungsverfahren gewonnen werden. Neben der Holzvergasung und katalytischen Reinigung des Holzgases ist der Einsatz von Holzpresssaft in Biogasanlagen und in biotechnologischen Produktionsprozessen von Wertstoffen vorgesehen. Holzhackschnitzel werden thermisch vergast. Es werden Online-Sensoren entwickelt, um die relevanten Parameter der stabilisierten und optimierten Einzelprozesse auszuwerten. Die Verknüpfung von thermischen und biotechnologischer Konversionsprozessen könnte dazu beitragen, die Dimension von Biogasreaktoren erheblich zu reduzieren. Diese Tatsache wird folglich zu einer spürbaren Kostensenkung führen.
Ziele des EBIPREP-Projekts
• die Vorteile der thermischen und biologischen Umwandlung von Biomasse zu kombinieren;
• Entwicklung eines Verfahrens zur Reduzierung von Schadstoffemissionen mit innovativen Sensoren und katalytische Behandlung von Synthesegasen;
• nachhaltige Produktion biotechnologischer wertvoller Produkte
• wirtschaftliche und ökologische Analyse des Gesamtprozesses im Vergleich zu den Einzelprozessen
• Einsatz von Prozessabwässern zur Erzeugung regenerativer Energie oder biotechnologischer Wertstoffe
• Erwerb neuer Kenntnisse auf dem Gebiet der Rückgewinnungstechnik von Rückständen
• und Energieerzeugung;
• Erweiterung neuer Anwendungsfelder für innovative Sensoren und Keramik
• Schäume für Katalysatoren;
• Senkung der Kosten für die Biogasproduktion
Im geplanten Übersichtsvortrag werden die vernetzten Strukturen des Projekts EBIPREP und deren zentralen Ergebnisse vorgestellt.
Das Messstellenbetriebsgesetz sieht bis 2032 einen Pflichteinbau von modernen Messeinrichtungen bzw. intelligenten Messsystemen bei allen Verbrauchern und Erzeugern vor. Des Weiteren ist die Anbindung von regenerativen Erzeugungsanlagen und steuerbaren Verbrauchern sowie die netzdienliche Steuerung dieser Einrichtungen über das Smart Meter Gateway durch das Messstellenbetriebsgesetz vorgeschrieben. Diese netzdienliche Steuerung wird unter dem Begriff CLS-Management zusammengefasst und muss von allen Netzbetreibern und Messstellenbetreibern künftig umgesetzt werden. Im Rahmen der Bachelorarbeit wurde ein Testaufbau mit einem intelligenten Messsystem inklusive entsprechender Steuereinrichtung aufgebaut, um das CLS-Management an einfachen Schalthandlungen zu erproben. Die daraus gewonnenen Erfahrungen sollen dem Messstellenbetreiber dabei helfen, das Thema in der Wirkumgebung platzieren zu können. Ziel dieses Aufbaus ist es, über die Kommunikationsart LTE eine Schalthandlung an einer Steuerbox in der Rolle des externen Marktteilnehmers vornehmen zu können. Für die Umsetzung wird eine entsprechende Software des Gateway Herstellers zur Verfügung gestellt, um die Versuche außerhalb des zertifizierten Bereiches durch-führen zu können.
Als konkreten Anwendungsfall wird im Rahmen der Thesis die Ablösung der Funkrundsteuertechnik durch das CLS-Management betrachtet. Mit dem Rollout der intelligenten Messsystemen müssen künftig die steuerbaren Verbrauchseinrichtungen und regenerativen Erzeugungsanlagen über das Smart Meter Gateway gesteuert werden können. Dies hat gegenüber der Funkrundsteuertechnik den entscheidenden Vorteil, dass die Informationen über eine gesicherte TLS-Verbindungen übertragen werden und durch einen Rückkanal auch Informationen über das korrekte Ausführung der Schalthandlung beim externen Marktteilnehmer ankommen.
Als weiteren Anwendungsfall wird untersucht, wie über ein Smart Meter Gateway außer Steuersignale auch Energiedaten und Sollwerte von externen Marktteilnehmer an Smart Grid Infrastrukturen übertragen werden können, um diese optimal betreiben zu können. Als Grundlage dient hierfür das Micro Grid am INES der Hochschule Offenburg
We propose in this work to solve privacy preserving set relations performed by a third party in an outsourced configuration. We argue that solving the disjointness relation based on Bloom filters is a new contribution in particular by having another layer of privacy on the sets cardinality. We propose to compose the set relations in a slightly different way by applying a keyed hash function. Besides discussing the correctness of the set relations, we analyze how this impacts the privacy of the sets content as well as providing privacy on the sets cardinality. We are in particular interested in how having bits overlapping in the Bloom filters impacts the privacy level of our approach. Finally, we present our results with real-world parameters in two concrete scenarios.
While prospect of tracking mobile devices' users is widely discussed all over European countries to counteract COVID-19 propagation, we propose a Bloom filter based construction providing users' location privacy and preventing mass surveillance.
We apply a solution based on Bloom filters data structure that allows a third party, a government agency, to perform some privacy-preserving set relations on a mobile telco's access logfile.
By computing set relations, the government agency, given the knowledge of two identified persons, has an instrument that provides a (possible) infection chain from the initial to the final infected user no matter at which location on a worldwide scale they are.
The benefit of our approach is that intermediate possible infected users can be identified and subsequently contacted by the agency. With such approach, we state that solely identities of possible infected users will be revealed and location privacy of others will be preserved. To this extent, it meets General Data Protection Regulation (GDPR)requirements in this area.
Das Buch bietet eine fundierte Einführung in die Chronologie bekannter Angriffe und Verwundbarkeiten auf mobile Systeme und dessen konzeptionelle Einordnung der letzten zwei Dekaden. So erhält der Leser einen einmaligen Überblick über die Vielfältigkeit nachweisbar ausgenutzter Angriffsvektoren auf verschiedenste Komponenten mobiler drahtloser Geräte sowie den teilweise inhärent sicherheitskritischen Aktivitäten moderner mobiler OS. Eine für Laien wie Sicherheitsarchitekten gleichermaßen fesselnde Lektüre, die das Vertrauen in sichere mobile Systeme stark einschränken dürfte.
Der Inhalt
Verwundbarkeit von 802.15.4: PiP-Injektion
Verwundbarkeit von WLAN: KRACK-Angriff auf WPA2
Verwundbarkeit von Bluetooth: Blueborne und Co.
Verwundbarkeiten von NFC und durch NFC
Angriffe über das Baseband
Android Sicherheitsarchitektur
Horizontale Rechteausweitung
Techniken zu Obfuskierung und De-Obfuskierung von Apps
Apps mit erhöhten Sicherheitsbedarf: Banking Apps
Positionsbestimmung durch Swarm-Mapping
Seitenkanäle zur Überwindung des ‚Air-gap‘
Ausblick: 5G Sicherheitsarchitektur
Die Zielgruppen: Studierende der Informatik, Wirtschaftsinformatik, Elektrotechnik oder verwandter Studiengänge Praktiker, IT-Sicherheitsbeauftragte, Datenschutzbeauftragte, Entscheidungsträger, Nutzer drahtloser Geräte, die an einem ‚Blick unter die Motorhaube‘ interessiert sind.
Digitale Geschäftsmodelle zeichnen sich oft durch die spezifische Nutzung von proprietären Daten oder Algorithmen aus. Wettbewerbsvorteile von Firmen mit digitalen Geschäftsmodellen sind dann charakterisiert durch Merkmale von erfolgsrelevanter Information und Aspekten von deren Offenlegung − oder bewusst gewählter Intransparenz − die intrinsisch zu asymmetrischer Information führen. Management und Personal der Firma kennen die Erfolgsaussichten und die relevanten Risikofaktoren dann besser als mögliche Kapitalgeber.
Time-of-Flight Cameras Enabling Collaborative Robots for Improved Safety in Medical Applications
(2020)
Human-robot collaboration is being used more and more in industry applications and is finding its way into medical applications. Industrial robots that are used for human-robot collaboration, cannot detect obstacles from a distance. This paper introduced the idea of using wireless technology to connect a Time-of-Flight camera to off-the-shelf industrial robots. This way, the robot can detect obstacles up to a distance of five meters. Connecting Time-of-Flight cameras to robots increases the safety in human-robot collaboration by detecting obstacles before a collision. After looking at the state of the art, the authors elaborated the different requirements for such a system. The Time-of-Flight camera from Heptagon is able to work in a range of up to five meters and can connect to the control unit of the robot via a wireless connection.
In der Forschungsgruppe um Prof. Dr. Thomas Wendt werden Themen in unterschiedlichsten Bereichen von Automatisierungstechnik über funktionale Sicherheit bis hin zur 3D-gedruckten Elektronik / Sensorik behandelt. Insgesamt arbeiten vier Doktoranden und vier Mitarbeiter an der Weiterentwicklung der verschiedenen Technologien, die in diesem Artikel zusammengefasst dargestellt sind.
Schlussbericht IntelliKOMP
(2020)
Im Rahmen des Verbundprojektes IntelliKOMP sollten smarte Werkzeughalter und Spannfutter für Werkzeugmaschinen im Hinblick auf Industrie 4.0 entwickelt werden. Durch eine hochintegrierte Elektronik in den peripheren Maschinenkomponenten soll mittels Sensoren eine Datenerfassung, -verarbeitung und drahtlose -übertragung erfolgen. Durch diese Daten soll bspw. eine prädiktive Wartung ermöglicht werden.
Neuromorphic computing systems have demonstrated many advantages for popular classification problems with significantly less computational resources. We present in this paper the design, fabrication and training of a programmable neuromorphic circuit, which is based on printed electrolytegated field-effect transistor (EGFET). Based on printable neuron architecture involving several resistors and one transistor, the proposed circuit can realize multiply-add and activation functions. The functionality of the circuit, i.e. the weights of the neural network, can be set during a post-fabrication step in form of printing resistors to the crossbar. Besides the fabrication of a programmable neuron, we also provide a learning algorithm, tailored to the requirements of the technology and the proposed programmable neuron design, which is verified through simulations. The proposed neuromorphic circuit operates at 5V and occupies 385mm 2 of area.
Innovation ist die Triebfeder wirtschaftlicher Entwicklung. Niemand hat das so früh erkannt und so klar formuliert wie Joseph Schumpeter: „Der fundamentale Antrieb, der die kapitalistische Maschine in Bewegung setzt und hält, kommt von den neuen Konsumgütern, den neuen Produktions- oder Transportmethoden, den neuen Märkten, den neuen Formen der industriellen Organisation, welche die kapitalistische Unternehmung schafft.“
This paper gives an overview of the impact that the corona pandemic has on the export industry in Canada and analyzes the different Canadian government measures for exporters. In addition, the measures are subsequently evaluated in order to identify if the support measures can help Canadian exporters to overcome the crisis. The basis of this paper are semi-structured expert interviews with experts from the financial sector, scientific literature and studies. The results have shown that the COVID-19 pandemic has a major impact on Canada’s export economy and it’s GDP. Trade is only possible to a limited extent, as many borders are closed. The Canadian government reacted with an economic response plan to support Canadian individuals and businesses. This paper depicts and assesses the most eligible measures for export companies.
Um medizinische Behandlungsverfahren in der Praxis besser verstehen und anwenden zu können, gewinnt die Visualisierung der Prozesse an immer größerer Bedeutung. Durch Anwendung der Computer-Simulationssoftware CST können elektromagnetische und thermische Simulationen zur Analyse verschiedener Herzrhythmusstörungen durchgeführt werden. Eine weitere Form der Visualisierung erfolgt durch haptische, dreidimensionale Druckmodelle. Diese Modelle können mit einem generativen Herstellungsverfahren, wie z. B. einem 3D-Drucker, in kürzester Zeit hergestellt werden.
Strings
(2020)
This article presents the currently ongoing development of an audiovisual performance work with the title Strings. This work provides an improvisation setting for a violinist, two laptop performers, and two generative systems. At the core of Strings lies an approach that establishes a strong correlation among all participants by means of a shared physical principle. The physical principle is that of a vibrating string. The article discusses how this principle is used in both natural and simulated forms as main interaction layer between all performers and as natural or generative principle for creating audio and video.
Wow, You Are Terrible at This!: An Intercultural Study on Virtual Agents Giving Mixed Feedback
(2020)
While the effects of virtual agents in terms of likeability, uncanniness, etc. are well explored, it is unclear how their appearance and the feedback they give affects people's reactions. Is critical feedback from an agent embodied as a mouse or a robot taken less serious than from a human agent? In an intercultural study with 120 participants from Germany and the US, participants had to find hidden objects in a game and received feedback on their performance by virtual agents with different appearances. As some levels were designed to be unsolvable, critical feedback was unavoidable. We hypothesized that feedback would be taken more serious, the more human the agent looked. Also, we expected the subjects from the US to react more sensitively to criticism. Surprisingly, our results showed that the agents' appearance did not significantly change the participants' perception. Also, while we found highly significant differences in inspirational and motivational effects as well as in perceived task load between the two cultures, the reactions to criticism were contrary to expectations based on established cultural models. This work improves our understanding on how affective virtual agents are to be designed, both with respect to culture and to dialogue strategies.
Morphological transition of a rod-shaped phase into a string of spherical particles is commonly observed in the microstructures of alloys during solidification (Ratke and Mueller, 2006). This transition phenomenon can be explained by the classic Plateau-Rayleigh theory which was derived for fluid jets based on the surface area minimization principle. The quintessential work of Plateau-Rayleigh considers tiny perturbations (amplitude much less than the radius) to the continuous phase and for large amplitude perturbations, the breakup condition for the rod-shaped phase is still a knotty issue. Here, we present a concise thermodynamic model based on the surface area minimization principle as well as a non-linear stability analysis to generalize Plateau-Rayleigh’s criterion for finite amplitude perturbations. Our results demonstrate a breakup transition from a continuous phase via dispersed particles towards a uniform-radius cylinder, which has not been found previously, but is observed in our phase-field simulations. This new observation is attributed to a geometric constraint, which was overlooked in former studies. We anticipate that our results can provide further insights on microstructures with spherical particles and cylinder-shaped phases.
Short-term load forecasting (STLF) has been playing a key role in the electricity sector for several decades, due to the need for aligning energy generation with the demand and the financial risk connected with forecasting errors. Following the top-down approach, forecasts are calculated for aggregated load profiles, meaning the sum of singular loads from consumers belonging to a balancing group. Due to the emerging flexible loads, there is an increasing relevance for STLF of individual factories. These load profiles are typically more stochastic compared to aggregated ones, which imposes new requirements to forecasting methods and tools with a bottom-up approach. The increasing digitalization in industry with enhanced data availability as well as smart metering are enablers for improved load forecasts. There is a need for STLF tools processing live data with a high temporal resolution in the minute range. Furthermore, behin-the-meter (BTM) data from various sources like submetering and production planning data should be integrated in the models. In this case, STLF is becoming a big data problem so that machine learning (ML) methods are required. The research project “GaIN” investigates the improvement of the STLF quality of an energy utility using BTM data and innovative ML models. This paper describes the project scope, proposes a detailed definition for a benchmark and evaluates the readiness of existing STLF methods to fulfil the described requirements as a reviewing paper.
The review highlights that recent STLF investigations focus on ML methods. Especially hybrid models gain more and more importance. ML can outperform classical methods in terms of automation degree and forecasting accuracy. Nevertheless, the potential for improving forecasting accuracy by the use of ML models depends on the underlying data and the types of input variables. The described methods in the analyzed publications only partially fulfil the tool requirements for STLF on company level. There is still a need to develop suitable ML methods to integrate the expanded data base in order to improve load forecasts on company level.
Communication protocols enable information exchange between different information systems. If protocol descriptions for these systems are not available, they can be reverse-engineered for interoperability or security reasons. This master thesis describes the analysis of such a proprietary binary protocol, named the DVRIP or Dahua private protocol from Dahua Technology. The analysis contains the identification of the DVRIP protocol header format, security mechanisms and vulnerabilities inside the protocol implementation. With the revealing insights of the protocol, an increase of the overall security is achieved. This thesis builds the foundation for further targeted security analyses.
This paper explains the realization of a concept for research-oriented photonics education. Using the example of the integration of an actual PhD project, it is shown how students are familiarized with the topic of research and scientific work in the first semesters. Typical research activities are included as essential parts of the learning process. Research should be made visible and tangible for the students. The authors will present all aspects of the learning environment, their impressions and experiences with the implemented scenario, as well as first evaluation results of the students.
Amorphous In-Ga-Zn-O (IGZO) is a high-mobility semiconductor employed in modern thin-film transistors for displays and it is considered as a promising material for Schottky diode-based rectifiers. Properties of the electronic components based on IGZO strongly depend on the manufacturing parameters such as the oxygen partial pressure during IGZO sputtering and post-deposition thermal annealing. In this study, we investigate the combined effect of sputtering conditions of amorphous IGZO (In:Ga:Zn=1:1:1) and post-deposition thermal annealing on the properties of vertical thin-film Pt-IGZO-Cu Schottky diodes, and evaluated the applicability of the fabricated Schottky diodes for low-frequency half-wave rectifier circuits. The change of the oxygen content in the gas mixture from 1.64% to 6.25%, and post-deposition annealing is shown to increase the current rectification ratio from 10 5 to 10 7 at ±1 V, Schottky barrier height from 0.64 eV to 0.75 eV, and the ideality factor from 1.11 to 1.39. Half-wave rectifier circuits based on the fabricated Schottky diodes were simulated using parameters extracted from measured current-voltage and capacitance-voltage characteristics. The half-wave rectifier circuits were realized at 100 kHz and 300 kHz on as-fabricated Schottky diodes with active area of 200 μm × 200 μm, which is relevant for the near-field communication (125 kHz - 134 kHz), and provided the output voltage amplitude of 0.87 V for 2 V supply voltage. The simulation results matched with the measurement data, verifying the model accuracy for circuit level simulation.
Deafblindness, also known as dual sensory loss, is the combination of sight and hearing impairments of such extent that it becomes difficult for one sense to compensate for the other. Communication issues are a key concern for the Deafblind community. We present the design and technical implementation of the Tactile Board: a mobile Augmentative and Alternative Communication (AAC) device for individuals with deafblindness. The Tactile Board allows text and speech to be translated into vibrotactile signs that are displayed real-time to the user via a haptic wearable. Our aim is to facilitate communication for the deafblind community, creating opportunities for these individuals to initiate and engage in social interactions with other people without the direct need of an intervener.
Co-Designing Assistive Tools to Support Social Interactions by Individuals Living with Deafblindness
(2020)
Deafblindness is a dual sensory impairment that affects many aspects of life, including mobility, access to information, communication, and social interactions. Furthermore, individuals living with deafblindness are under a high risk of social isolation. Therefore, we identified opportunities for applying assistive tools to support social interactions through co-ideation activities with members of the deafblind community. This work presents our co-design approach, lessons learned and directions for designing meaningful assistive tools for dual sensory loss.
Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Usability-Analyse der Websites der Deutschen Bahn AG (bahn.de) und der FlixMobility GmbH (flixbus.de). Das Ziel dieser Forschung ist es, durch eine expertenbasierte Usability-Evaluation Probleme und Schwierigkeiten bei der Nutzung des Webangebots zu identifizieren und beide Websites einem direkten Vergleich zu unterziehen. Auf Basis der gewonnenen Untersuchungsergebnisse sollen Handlungsempfehlungen aufgestellt werden.
Um potenzielle Nutzungsschwierigkeiten zu identifizieren, wird eine expertenbasierte Usability-Evaluation durchgeführt. Dabei werden die Websites entlang der genormten Richtlinien der DIN EN ISO 9241 sowie weiterer eigens festgelegter Usability-Kriterien beurteilt.
Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass beide Websites noch Einschränkungen in ihrer Usability aufweisen und dass auch Websites etablierter Unternehmen noch Optimierungspotenzial besitzen. Aufgrund dessen ist es empfehlenswert, dass die Unternehmen der untersuchten Websites ihren Webauftritt entlang der entwickelten Handlungsempfehlungen optimieren, um den Bedürfnissen der Nutzenden gerecht zu werden und somit weitere Hürden im deutschen Fernverkehr zu beseitigen.
In the work at hand, we state that privacy and malleability of data are two aspects highly desired but not easy to associate. On the one hand, we are trying to shape data to make them usable and editable in an intelligible way, namely without losing their initial information. On the other hand, we are looking for effective privacy on data such that no external or non-authorized party could learn about their content. In such a way, we get overlapping requirements by pursuing different goals; it is trivial to be malleable without being secure, and vice versa. We propose four “real-world” use cases identified as scenarios where these two contradictory features are required and taking place in distinct environments. These considered backgrounds consist of firstly, cloud security auditing, then privacy of mobile network users and industry 4.0 and finally, privacy of COVID-19 tracing app users. After presenting useful background material, we propose to employ multiple approaches to design solutions to solve the use cases. We combine homomorphic encryption with searchable encryption and private information retrieval protocol to build an effective construction for the could auditing use case. As a second step, we develop an algorithm to generate the appropriate parameters to use the somewhat homomorphic encryption scheme by considering correctness, performance and security of the respective application. Finally, we propose an alternative use of Bloom filter data structure by adding an HMAC function to allow an outsourced third party to perform set relations in a private manner. By analyzing the overlapping bits occurring on Bloom filters while testing the inclusiveness or disjointness of the sets, we show how these functions maintain privacy and allow operations directly computed on the data structure. Then, we show how these constructions could be applied to the four selected use cases. Our obtained solutions have been implemented and we provide promising results that validate their efficiency and thus relevancy.
Silicon (Si) has turned out to be a promising active material for next‐generation lithium‐ion battery anodes. Nevertheless, the issues known from Si as electrode material (pulverization effects, volume change etc.) are impeding the development of Si anodes to reach market maturity. In this study, we are investigating a possible application of Si anodes in low‐power printed electronic applications. Tailored Si inks are produced and the impact of carbon coating on the printability and their electrochemical behavior as printed Si anodes is investigated. The printed Si anodes contain active material loadings that are practical for powering printed electronic devices, like electrolyte gated transistors, and are able to show high capacity retentions. A capacity of 1754 mAh/gSi is achieved for a printed Si anode after 100 cycles. Additionally, the direct applicability of the printed Si anodes is shown by successfully powering an ink‐jet printed transistor.
Purpose
This work presents a new monocular peer-to-peer tracking concept overcoming the distinction between tracking tools and tracked tools for optical navigation systems. A marker model concept based on marker triplets combined with a fast and robust algorithm for assigning image feature points to the corresponding markers of the tracker is introduced. Also included is a new and fast algorithm for pose estimation.
Methods
A peer-to-peer tracker consists of seven markers, which can be tracked by other peers, and one camera which is used to track the position and orientation of other peers. The special marker layout enables a fast and robust algorithm for assigning image feature points to the correct markers. The iterative pose estimation algorithm is based on point-to-line matching with Lagrange–Newton optimization and does not rely on initial guesses. Uniformly distributed quaternions in 4D (the vertices of a hexacosichora) are used as starting points and always provide the global minimum.
Results
Experiments have shown that the marker assignment algorithm robustly assigns image feature points to the correct markers even under challenging conditions. The pose estimation algorithm works fast, robustly and always finds the correct pose of the trackers. Image processing, marker assignment, and pose estimation for two trackers are handled in less than 18 ms on an Intel i7-6700 desktop computer at 3.4 GHz.
Conclusion
The new peer-to-peer tracking concept is a valuable approach to a decentralized navigation system that offers more freedom in the operating room while providing accurate, fast, and robust results.
Im Rahmen dieser Arbeit wird die Weiterentwicklung der Hinterradbaugruppe weiter vorangetrieben. Durch das genaue Betrachten verschiedener Sachverhalte entstehen neue Anpassungs- und Neukonstruktionen, mit dem Hauptaugenmerk der Antriebsfunktionalität und Elektrokomponentenbefestigung. Nach der Anpassung einer Ritzeladaption und einer Änderung der Elektromotoraufnahme wird der Antriebsstrang, in Form eines Kettentriebs, eingerichtet. Dazu wird der vorausgewählte Motor mit der angepassten Aufnahme verbunden und an die vordefinierte Stelle platziert. Zur Inbetriebnahme findet parallel eine Änderung der Radachsenaufnahme statt, um das Hinterrad mittig widerholbar ausrichten zu können. Unter dem Aspekt der der Sicherheit und Funktionalität erfolgt in Folge dessen die Konzipierung eines Radkatens und Kettenschutzes. Aus zeitlichen Gründen wird vorrangig das Konzept des Radkastens umgesetzt, weil diese Geometrie früher benötigt wird. Ein weiterer Bestandteil dieser Arbeit ist die Konzipierung eines Bremsenhalters. Dazu findet zu-nächst eine Bauraumanalyse statt, diese zu einem groben Bauraummodell führt. Daraufhin werden verschiedene Topologie- und Formoptimierungen, für die Erzielung eines robusten Bremsenhalters, durchgeführt. Im letzten Teil des Arbeitsumfangs erfolgt die Ermittlung verschiedene Aufnahmekonzepte für die Elektrokomponenten. Neben einer Schubladenlösung für die Energiebox findet parallel die Anfertigung einer Batteriebox mit Schiebedeckelvariante statt. Die angefertigten Boxen sind durch die vollständige Ausarbeitung bereit für die Erstellung eines Anbindungskonzepts an die, ebenfalls neuentwickelte, Elektrokomponentenaufnahme.
Seit 2009 nimmt das Team ”magmaOffenburg” an der 3D-Simulationsliga des RoboCups teil. Für das erfolgreiche Abschneiden in Turnieren ist die Qualität der erlernten Bewegungsabläufe ein zentraler Faktor. Bisher wurden genetische Algorithmen verwendet, um verschiedenste Aktionen zu erlernen sowie zu optimieren. In dieser Arbeit wird der Deep Reinforcement Learning Algorithmus Proximal Policy Optimization für das Erlernen bestimmter Bewegungen verwendet. Um ein Verständnis für dessen einflussreichen Parameter zu erhalten, werden Größen wie paralleles Lernen, Hyperparameter, Netzwerktopologie, Größe des Observationspace sowie asynchronem Lernen anhand dem Kicken aus dem Stand evaluiert. Durch die Ergebnisse der Evaluierung konnte der erlernte Kick signifikant verbessert werden und sein genetisch erlerntes Gegenstück im Spiel ablösen. Drüber hinaus wurden die Erkenntnisse anhand dem Laufen lernen evaluiert und Zusammenhänge bzw. Unterschiede der zwei Lernprobleme festgestellt.
Rudolf E. Kaiser
(2020)
Editorial
(2020)
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(2020)
Editorial
(2020)
Editorial
(2020)
Editorial
(2020)
Die vorliegende Bachelorthesis beschäftigt sich mit der Entwicklung einer Progressive Web App, einem neueren Entwicklungsansatz der Web Applikationen, die einige native Funktionen unterstützt. Dabei wird insbesondere auf die Funktionsweise der Progressive Web App eingegangen. Dazu zählen der Service Worker, das Web-App-Manifest und die Applikation-Shell-Architektur. Die Umsetzung wurde mit dem Javascript Framework Vue, dem UI Framework Vuetify und der App-Entwickler-Plattform Firebase realisiert.
Fully Printed Inverters using Metal‐Oxide Semiconductor and Graphene Passives on Flexible Substrates
(2020)
Printed and flexible metal‐oxide transistor technology has recently demonstrated great promise due to its high performance and robust mechanical stability. Herein, fully printed inverter structures using electrolyte‐gated oxide transistors on a flexible polyimide (PI) substrate are discussed in detail. Conductive graphene ink is printed as the passive structures and interconnects. The additive printed transistors on PI substrates show an on/off ratio of 106 and show mobilities similar to the state‐of‐the‐art printed transistors on rigid substrates. Printed meander structures of graphene are used as pull‐up resistances in a transistor–resistor logic to create fully printed inverters. The printed and flexible inverters show a signal gain of 3.5 and a propagation delay of 30 ms. These printed inverters are able to withstand a tensile strain of 1.5% following more than 200 cycles of mechanical bending. The stability of the electrical direct current (DC) properties has been observed over a period of 5 weeks. These oxide transistor‐based fully printed inverters are relevant for digital printing methods which could be implemented into roll‐to‐roll processes.
Die industrielle Kommunikation war früher von relativ eingeschränkten, geschlossenen Feldbussystemen geprägt. Mit der zunehmenden Öffnung von Automatisierungsnetzen durch die horizontale und vertikale Integration in Produktionsanlagen entstehen gefährliche Angriffsflächen, die zum Diebstahl von Produktionsgeheimnissen, der Manipulation oder dem kompletten Lahmlegen der Produktionsprozesse führen können. Hieraus ergeben sich grundlegend neue Anforderung an die Datensicherheit, denen mit innovativen Lösungsansätzen begegnet werden muss.
Ziel des Forschungsvorhabens „SecureField“ war es, die Umsetzbarkeit und Anwendbarkeit des Ansatzes „(D)TLS-over-Anything“ zu untersuchen und nachzuweisen, sowie einen Werkzeugkasten zur Definition und Implementierung entsprechender Sicherheitslösungen vorzubereiten. Als langjährig etablierter Standard im IT-Umfeld stellte sich das (Datagram) Transport Layer Security ((D)TLS) Protokoll in Kombination mit einer industrie- bzw. automatisierungskompatiblen Public-Key-Infrastruktur (PKI) als äußerst vielversprechende Möglichkeit dar, Datensicherheit auch im OT-Umfeld zu erzielen. Hierbei sollten insbesondere KMU adressiert werden, für welche eigene Entwicklungsarbeiten in diesem Umfeld häufig zu aufwändig und technisch sowie wirtschaftlich zu riskant sind.
Mit „SecureField“ konnten Ergebnisse auf mehreren Ebenen erzielt werden. Zunächst konnte im Projektverlauf ein umfassendes und generisches Konzept zur Ende-zu-Ende-Absicherung von Kommunikationspfaden und -protokollen im industriellen Umfeld erarbeitet werden. Dieses Konzept besteht aus einem generischen Kommunikationsmodell sowie aus einem generischen Authentifikationsmodell.
With the increasing degree of interconnectivity in industrial factories, security becomes more and more the most important stepping-stone towards wide adoption of the Industrial Internet of Things (IIoT). This paper summarizes the most important aspects of one keynote of DESSERT2020 conference. It highlights the ongoing and open research activities on the different levels, from novel cryptographic algorithms over security protocol integration and testing to security architectures for the full lifetime of devices and systems. It includes an overview of the research activities at the authors' institute.
Das Monitoring von Industrieanlagen stellt in der Wirtschaft sicher, dass hoch-automatisierte Prozesse reibungslos ablaufen können. Meistens steht hier das Monitoring der Anlagen selbst im Mittelpunkt, die Kommunikationsleitungen für den Datenaustausch auf Ethernet-Basis (z.B. Profinet) sind gegenwärtig noch nicht Teil einer kontinuierlichen Überwachung. Zwar werden auch hier die physischen Verbindungen überprüft, jedoch geschieht häufig dies nur zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme, wenn die Anlage noch nicht in das Gesamtsystem integriert ist oder während eines Wartungszyklus, wenn die Maschine für die Dauer der Wartung aus dem Betriebsablauf genommen wird. Dies führt dazu, dass insbesondere heute, wo vor allem Ethernet zunehmend als Basis für die industrielle Kommunikation herangezogen wird, Maschinenausfälle aufgrund fehlender Kabelüberwachung immer wahrscheinlicher werden. Um dem entgegenwirken zu können, wurde im Projekt Ko2SiBus ein neues Messverfahren konzipiert, implementiert und validiert, das kostengünstig in neue oder bestehende Systeme integriert werden kann. Um die Tauglichkeit zu zeigen, wurden die Projektergebnisse in Prototypen und Demonstratoren implementiert, die sowohl als Stand-Alone aber auch als Integrationslösungen dienen können.
The authentication method of electronic devices, based on individual forms of correlograms of their internal electric noises, is well-known. Specific physical differences in the components – for example, caused by variations in production quality – cause specific electrical signals, i.e. electric noise, in the electronic device. It is possible to obtain this information and to identify the specific differences of the individual devices using an embedded analog-to-digital converter (ADC). These investigations confirm the possibility to identify and authenticate electronic devices using bit templates, calculated from the sequence of values of the normalized autocorrelation function of noise. Experiments have been performed using personal computers. The probability of correct identification and authentication increases with increasing noise recording duration. As a result of these experiments, an accuracy of 98.1% was achieved for a 1 second-long registration of EM for a set of investigated computers.
Diese Arbeit befasst sich mit der Betriebsanalyse einer Trinkwarmwasseranlage und der Erweiterung der Abwärmenutzung einer Wärme- und Kälteerzeugungsanlage. Der Trinkwarmwasserbetrieb wird mit einem Gaskessel und einem Wärmepumpenboiler energetisch analysiert und verglichen. Die Wärme- und Kälteerzeugung soll durch eine Umschaltung von einer Kältemaschine optimiert werden. Die bisherige Abwärmenutzung im Kühlbetrieb soll auch in Teilen für Verbraucher im Heizbetrieb gewährleistet werden und somit den Energieverbrauch des Gaskessels senken.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Themengebiet des Sportsponsorings. Dafür wird der Begriff Sportsponsoring zunächst definiert und eingegrenzt, sowie grundsätzliche Theorie, Erkenntnisse und Gegebenheiten erläutert. Außerdem wird das in der Theorie idealtypische Vorgehen für ein Unternehmens erklärt, welches sich im Sportsponsoring engagieren möchte.
Hiermit wird für Interessierte am Thema Sportsponsoring eine Grundlage geschaffen, auf Basis derer eine Orientierung über das Themengebiet mit dessen Besonderheiten möglich ist.
Zusätzlich wird durch eine Analyse des Sportsponsoringvorgehens der beiden Unternehmen Red Bull und Coca-Cola aufgezeigt, wie das Vorgehen im Sportsponsoring in der Praxis tatsächlich aussehen kann. Hieraus resultierend werden Erfolgsfaktoren für ein Sportsponsoring vorgestellt, an denen sich beim Engagement im Sport orientiert werden kann.
Mass transfer phenomena in membrane fuel cells are complex and diversified because of the presence of complex transport pathways including porous media of very different pore sizes and possible formation of liquid water. Electrochemical impedance spectroscopy, although allowing valuable information on ohmic phenomena, charge transfer and mass transfer phenomena, may nevertheless appear insufficient below 1 Hz. Use of another variable, that is, back pressure, as an excitation variable for electrochemical pressure impedance spectroscopy is shown here a promising tool for investigations and diagnosis of fuel cells.
Skispringen ist aus biomechanischer sowie sportlicher Sicht eine hoch komplexe Sportart, bei der Koordination und Timing exakt abgestimmt sein müssen. Der Skisprung setzt sich dabei aus verschiedenen Phasen zusammen, die häufig getrennt voneinander trainiert werden. Grund hierfür ist vor allem der organisatorische Aufwand sowie das hohe Verletzungsrisiko bei einem echten Schanzensprung. Dass dies zwar als Basis für das Training ausreicht, aber einen ganzheitlichen Sprung nicht ersetzten kann, ist offensichtlich. Darum soll eine Möglichkeit gefunden werden, die Realsituation nachempfinden zu können und den ganzen Ablauf, dabei vor allem den Flug, trainieren zu können. Eine mögliche Lösung stellen sogenannte Windanlagen dar. Solche Systeme werden bereits eingesetzt, um sich auf Wettkämpfe vorzubereiten. Die meisten werden dabei allerdings nur als Trainingskanal umfunktioniert und haben eigentlich eine andere Bestimmung. Kaum eine der auf dem Markt befindlichen Anlagen bietet die Möglichkeit die Flugphase so nachzubilden, dass zum einen die Körperposition der realen entspricht, aber auch die Windbedingungen, denen auf der Schanze nahekommen. In Kooperation mit dem Olympiastützpunkt Freiburg soll im Rahmen dieser Arbeit erörtert werden, welche Voraussetzungen notwendig sind und wie die entsprechende Umsetzung aussehen kann, um einen für Skisprungzwecke geeigneten Trainingskanal zu konzipieren. Der Fokus dieser Arbeit liegt hierbei auf der Positionierung des Springers/der Springerin und der Gestaltung der dafür notwendigen Umgebung. Die technischen Gegebenheiten wie das Strömungsprofil werden hier nahezu ganz ausgelassen und anderweitig erarbeitet. Durch eine Analyse der umzusetzenden Situation sowie der gegebenen Bedingungen wird ein ganzheitliches Konzept zur Umsetzung entwickelt. Dabei soll eine Verbindung zwischen Athleten/in und Aufhängungsprofil geschaffen werden, die vor allem realitätsnah, sicher und flexibel ist. Unterteilen lässt sich die Fragestellung in Gurt, Aufhängungssystem und Rahmenprofil, was getrennt voneinander konzipiert wird. Zusätzlich werden Messtechniken, die dem Training sowie der Forschung dienen, erörtert.
Das Verstehen und Extrahieren von Informationen aus Dokumenten stellt eine Herausforderung dar, welche den Einsatz weiterer Technologien bedarf. Vorliegende
Masterarbeit untersucht die Anwendbarkeit von Methoden des maschinellen Lernens im Bereich der Wissensextraktion auf Basis von Angebotsdokumenten. Hierbei gilt die Frage zu klären, inwiefern sich diese Dokumente eignen, um Strukturen
für die Modellierung mit einem Produktkonfigurator zu lernen. Kern der Arbeit stellen die Datenaufbereitung von PDF-Dokumenten sowie das Modeling multimodal
lernender Algorithmen dar. Abgesehen von Texten werden zusätzlich Layoutinformationen für das Lernen der Strukturen genutzt. Zudem werden die Ergebnisse der
erstellten Modelle evaluiert und die Güte in Anbetracht des vorliegenden Problems
bewertet.
Mit der prototypischen Implementierung einer automatisierten Dokumentengenerierung wird demonstriert, wie das extrahierte Wissen in der Software CAS Configurator Merlin genutzt werden kann.
In this contribution, we propose an system setup for the detection andclassification of objects in autonomous driving applications. The recognition algo-rithm is based upon deep neural networks, operating in the 2D image domain. Theresults are combined with data of a stereo camera system to finally incorporatethe 3D object information into our mapping framework. The detection systemis locally running upon the onboard CPU of the vehicle. Several network archi-tectures are implemented and evaluated with respect to accuracy and run-timedemands for the given camera and hardware setup.
Diese Arbeit befasst sich mit agilen Methodiken zur Konzeption einer Softwarearchitektur. Es wurden Vorgehensweisen der Anforderungserhebung basierend auf themenspezifischer Literatur recherchiert und angewandt. Passend zu den Anforderungen wurden Architektur- und Dokumentationsmittel gewählt, welche die Konzeption der Architektur sowie die Implementierung der geforderten Software zum Erstellen und Ausführen von Lasttests auf softwarebasierten Langzeitarchivsystemen erleichtern sollen. Ein bestehendes Softwaresystem, welches bisher diese Aufgabe übernommen hat, wurde als Grundlage einer Neuentwicklung in Betracht gezogen. Es wurde dahingehend analysiert, aber begründet verworfen. In der Konzeptionsphase wurde eine Lösungsstrategie ermittelt sowie die Struktur der Architektur geplant und dokumentiert. Anhand eines beispielhaften Datenflusses wurde die Realisierbarkeit des Modells nachgewiesen. Auf Basis einer frei zugänglichen Architekturdokumentationsvorlage wurde eine Dokumentation des Konzeptes erstellt, welche einen schnellen Start in die agile Entwicklungsphase ermöglichen soll.
Embedded Analog Physical Unclonable Function System to Extract Reliable and Unique Security Keys
(2020)
Internet of Things (IoT) enabled devices have become more and more pervasive in our everyday lives. Examples include wearables transmitting and processing personal data and smart labels interacting with customers. Due to the sensitive data involved, these devices need to be protected against attackers. In this context, hardware-based security primitives such as Physical Unclonable Functions (PUFs) provide a powerful solution to secure interconnected devices. The main benefit of PUFs, in combination with traditional cryptographic methods, is that security keys are derived from the random intrinsic variations of the underlying core circuit. In this work, we present a holistic analog-based PUF evaluation platform, enabling direct access to a scalable design that can be customized to fit the application requirements in terms of the number of required keys and bit width. The proposed platform covers the full software and hardware implementations and allows for tracing the PUF response generation from the digital level back to the internal analog voltages that are directly involved in the response generation procedure. Our analysis is based on 30 fabricated PUF cores that we evaluated in terms of PUF security metrics and bit errors for various temperatures and biases. With an average reliability of 99.20% and a uniqueness of 48.84%, the proposed system shows values close to ideal.
Hybrid low-voltage physical unclonable function based on inkjet-printed metal-oxide transistors
(2020)
Modern society is striving for digital connectivity that demands information security. As an emerging technology, printed electronics is a key enabler for novel device types with free form factors, customizability, and the potential for large-area fabrication while being seamlessly integrated into our everyday environment. At present, information security is mainly based on software algorithms that use pseudo random numbers. In this regard, hardware-intrinsic security primitives, such as physical unclonable functions, are very promising to provide inherent security features comparable to biometrical data. Device-specific, random intrinsic variations are exploited to generate unique secure identifiers. Here, we introduce a hybrid physical unclonable function, combining silicon and printed electronics technologies, based on metal oxide thin film devices. Our system exploits the inherent randomness of printed materials due to surface roughness, film morphology and the resulting electrical characteristics. The security primitive provides high intrinsic variation, is non-volatile, scalable and exhibits nearly ideal uniqueness.
Die Möglichkeiten, sowie die Vor- und Nachteile, die elektronisch gestütztes Lernen mit sich bringen, werden im Verlauf der Abschlussarbeit betrachtet. Ein aktueller Ist-Stand der Technik, sowie der Prozess des Lernens wird mit einem Ausblick in das zukünftige Lernen der Lernenden gegenübergestellt. Es wird deutlich, dass grundlegende Veränderungen seitens der Bildungspolitik von Nöten sind und wie diese Umgesetzt werden können. Die Abschlussarbeit kann als Leitfaden gesehen werden, in der verdeutlicht wird, wie komplex das zielführende, also Kompetenz-fördernde Gestalten des Lernens ist. In technischer Hinsicht sind im Verlauf der letzten Jahre unzählige Neuerungen und Innovation erschienen, die es jetzt gilt mit einem didaktisch gut durchdachten, schulischen Konzept zu verknüpfen.
Welche Rolle Lernende, Lehrende, Verwaltung und Politik bei dieser Verknüpfung spielen, wird im Rahmen dieser Arbeit analysiert. Es wurden Erkenntnisse darüber gezogen, wie sich die Rahmenbedingungen ändern müssen, um eine gelungene Integration des elektronischen Lernens in das Schulsystem zu erreichen.
Dem Titel gemäß behandelt die vorliegende Arbeit das Themenfeld der digitalen Zahlungssysteme und deren Auswirkungen auf die deutsche Volkswirtschaft, um festzustellen, ob diese Auswirkungen weiterführend einen Einfluss auf den Umgang der deutschen Bevölkerung mit ihrem Geld haben.
Die Themenfindung beruht auf zwei Motiven. Das erste ist ein besonderes persönliches Interesse an den Entwicklungen in unserer deutschen Volkswirtschaft. Das zweite Motiv ist herauszufinden, ob ein spezielles Verhalten beim Menschen durch die Versuchung zu erklären ist, sich bei Zahlungsdiensten wie z.B. „PayPal“ für den Online-Handel zu registrieren, oder per „ApplePay“ „mal eben schnell“ mit dem Smartphone im Einzelhandel seinen Wochenendeinkauf zu bezahlen. Die Anzahl dieser Dienste verzeichnet ein stetiges Wachstum und die Kooperationen der Dienstleister mit den Banken gewannen innerhalb der letzten Jahre zunehmend an Bedeutung. Doch wie beeinflusst all dies das Konsumverhalten des Konsumenten und dessen Einstellung zum Geld?
Zur Beantwortung dieser Frage behandelt vorliegende Arbeit verschiedene Angebote von Zahlungsdiensten, sowie deren technische Hintergründe. Um eine Übersicht in die reellen Auswirkungen der digitalen Zahlungsdienste zu erhalten, wurden Experten-Interviews durchgeführt. Die erste Interviewpartnerin arbeitet in einer Dienstleistungsfirma, die Zahlungsdienste und Services an Unternehmen verkauft. Durch den zweiten Interviewpartner, welcher aus dem Einzelhandel kommt, konnten wertvolle/fachkundige Einblicke in den B2B und B2C Markt gewonnen werden. Er hat dabei die unterschiedlichen Einflüsse auf den stationären Handel, sowie auf den Online-Handel aufgezeigt. An dieser Stelle ist zu erwähnen, dass die aus den Interviews gewonnen Erkenntnisse keine repräsentativen Ergebnisse sind und lediglich subjektive Sichtweisen der einzelnen Interviewpartner darstellen.
In der Hüftendoprothetik ist der Einsatz von modularen Schäften für künstliche Hüftgelenke Standard. Obwohl sehr korrosionsresistente Materialien verwendet werden, kann an den modularen Schnittstellen Korrosion auftreten, die wiederum klinische Probleme zur Folge haben kann. Da Korrosionstests in physiologischen Salzlösungen nicht zu den in der klinischen Anwendung gesehenen Schadensbildern führen, ist es Ziel dieser Bachelor-Arbeit verschiedene Fluide auf ihren korrosiven Einfluss auf Titan-6Aluminium-4Vanadium und Cobalt-28Chrom-6Molybdän, zwei gängige Metalllegierungen in der Hüftendoprothetik, zu untersuchen.
Dazu wird für beide Legierungen sowohl ohne als auch mit angelegter Spannung in den sechs verschiedenen Fluiden der Materialabtrag gravimetrisch betrachtet. Als Basisfluid wurde Ringer Lösung verwendet, die mit 0,19 g/l und 10 g/l FeCl3, 30 mM H2O2 und 0,19 g/l FeCl3 + 30 mM H2O2 modifiziert wurde. Zusätzlich wurden die Legierungen in Kälberserum mit Hyaluronsäure (0,5 g/l Natriumhyaluronat) getestet. Mit Hilfe eines Potentiostaten wurden die Proben polarisiert und Stromdichte-Potential-Kurven (SPK) zur Charakterisierung der Metall-Fluid-Systeme erstellt.
In den Versuchen ohne angelegte Spannung ließ sich bei keiner der Proben, trotz beobachteter Oberflächenveränderungen, eine Gewichtsveränderung feststellen. In den Ergebnissen der Messungen mit dem Potentiostaten wurde ein ausgeprägter Einfluss von H2O2 auf die Ausbildung des Passivstromplateaus, insbesondere für die Kobalt-Chrom-Legierung deutlich. Sowohl für die Titan- als auch für die Kobalt-Chrom-Legierung bewirkt FeCl3 eine konzentrationsabhängige Erhöhung der Passivstromdichte. Die Kombination von FeCl3 und H2O2 zeigt eine Zusammenführung der in den einzelnen Fluiden gesehenen Variationen der Stromdichte-Potential-Kurven. Für Serum + HA konnte, über die kurze Testdauer von einigen Stunden, keine erhöhte Korrosivität im Vergleich zu Ringer festgestellt werden. Einen gesteigerten korrosiven Einfluss von Serum + HA auf die Legierungen über längere Zeiträume von Monaten bis Jahre ist aber nicht auszuschließen.
Ohne einen zusätzlichen Faktor, der die Passivschicht der Legierungen stört, zeigt sich kein gravimetrisch messbarer Einfluss der Fluide. Zukünftige Versuche, sollten deshalb eine mechanische Komponente beinhalten, die Mikrobewegungen an den Schnittstellen des Implantates induziert und so die Passivschicht realistischer stört als es in den Polarisationsversuchen der Fall ist.
Die transösophageale Neurostimulation ist eine neue Therapieform und könnte unter anderem zur Schmerzlinderung während einer transösophagealen Linksherzstimulation angewendet werden. Sie ist in die Kategorie der Rückenmarksstimulation (SCS) einzuordnen, die die meist verwendete Technik der Neurostimulation ist. Die derzeit auf dem Markt vorhandenen Ösophaguskatheter werden bei einer elektrophysiologischen Untersuchung mit Ablation und transösophagealer Echokardiographie zur Temperaturüberwachung eingesetzt. Das Ziel dieser Arbeit war, das vorhandene Offenburger Herzrhythmusmodell, um die Wirbelsäule zu erweitern, einen neuen Ösophagus-Elektroden- Katheter für die transösophageale elektrische Stimulation des Rückenmarks zu modellieren und mittels 3D-Computer-Simulationen auf Ihre Wirksamkeit zu untersuchen.
Eine kontinuierliche Überwachung von Ethernet-Leitungne beugt Maschinenausfällen in der Industrie vor. Aktuell fehlen jedoch geiegnete Methoden, um diese Überwachung flächendeckend durchzuführen. Im Projekt Ko²SiBus wurde deshalb ein kostengünstiges Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung von Ethernet-Leitungen entwickelt.
Threat Modelling is an accepted technique to identify general threats as early as possible in the software development lifecycle. Previous work of ours did present an open-source framework and web-based tool (OVVL) for automating threat analysis on software architectures using STRIDE. However, one open problem is that available threat catalogues are either too general or proprietary with respect to a certain domain (e.g. .Net). Another problem is that a threat analyst should not only be presented (repeatedly) with a list of all possible threats, but already with some automated support for prioritizing these. This paper presents an approach to dynamically generate individual threat catalogues on basis of the established CWE as well as related CVE databases. Roughly 60% of this threat catalogue generation can be done by identifying and matching certain key values. To map the remaining 40% of our data (~50.000 CVE entries) we train a text classification model by using the already mapped 60% of our dataset to perform a supervised machine-learning based text classification. The generated entire dataset allows us to identify possible threats for each individual architectural element and automatically provide an initial prioritization. Our dataset as well as a supporting Jupyter notebook are openly available.
OVVL (the Open Weakness and Vulnerability Modeller) is a tool and methodology to support threat modeling in the early stages of the secure software development lifecycle. We provide an overview of OVVL (https://ovvl.org), its data model and browser-based UI. We equally provide a discussion of initial experiments on how identified threats in the design phase can be aligned with later activities in the software lifecycle (issue management and security testing).
Cooling towers or recoolers are one of the major consumers of electricity in a HVAC plant. The implementation and analysis of advanced control methods in a practical application and its comparison with conventional controllers is necessary to establish a framework for their feasibility especially in the field of decentralised energy systems. A standard industrial controller, a PID and a model based controller were developed and tested in an experimental set-up using market-ready components. The characteristics of these controllers such as settling time, control difference, and frequency of control actions are compared based on the monitoring data. Modern controllers demonstrated clear advantages in terms of energy savings and higher accuracy and a model based controller was easier to set-up than a PID.
Optimisation based economic despatch of real-world complex energy systems demands reduced order and continuously differentiable component models that can represent their part-load behaviour and dynamic responses. A literature study of existing modelling methods and the necessary characteristics the models should meet for their successful application in model predictive control of a polygeneration system are presented. Deriving from that, a rational modelling procedure using engineering principles and assumptions to develop simplified component models is applied. The models are quantitatively and qualitatively evaluated against experimental data and their efficacy for application in a building automation and control architecture is established.
Die vorliegende Bachelorthesis befasst sich mit der Reproduktion der ersten „eisernen Hand“ des Götz von Berlichingen. Die Aufgabenstellung ist es, einen Öffnungsmechanismus zu entwickeln, welcher die zwei Fingerblöcke in die geöffnete Grundstreckstellung zurückführt, wenn die Finger zur Handinnenfläche eingefahren sind. Außerdem sollen die Fingerblöcke in drei verschiedenen Positionen einrasten können, wenn sie nach innen gedrückt werden. Insgesamt soll die Mechanik der Fingerblöcke durch 3D-unterstützte Optimierung von Bauteilen verbessert und unterstützt werden.
Der neukonstruierte Öffnungsmechanismus beinhaltet eine Drehfeder pro Fingerblock. Zudem begünstigt die CAD-Optimierung des Daumensystems und des Fingersystems die Mechanik der Fingerblöcke.
Ecological concerns on the climatic effects of the emissions from electricity production stipulate the remuneration of electricity grids to accept growing amounts of intermittent regenerative electricity feed-in from wind and solar power. Germany’s eager political target to double regenerative electricity production by 2030 puts pressure on grid operators to adapt and restructure their transmission and distribution grids. The ability of local distribution grids to operate autonomous of transmission grid supply is essential to stabilize electricity supply at the level of German federal states. Although congestion management and collaboration at the distribution system operator (DSO) level are promising approaches, relatively few studies address this issue. This study presents a methodology to assess the electric energy balance for the low-voltage grids in the German federal state of Baden-Württemberg, assuming the typical load curves and the interchange potential among local distribution grids by means of linear programming of the supply function and for typical seasonal electricity demands. The model can make a statement about the performance and development requirements for grid architecture for scenarios in 2035 and 2050 when regenerative energies will—according to present legislation—account for more than half of Germany’s electricity supply. The study details the amendment to Baden-Württemberg’s electricity grid required to fit the system to the requirements of regenerative electricity production. The suggested model for grid analysis can be used in further German regions and internationally to systematically remunerate electricity grids for the acceptance of larger amounts of regenerative electricity inflows. This empirical study closes the research gap of assessing the interchange potential among DSO and considers usual power loads and simultaneously usual electricity inflows.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Analyse der Kontamination von Medizinprodukten, die kritische Geometrien aufweisen. Geprüft wurden zwei Prüfkörper, die jeweils ein kritisches Merkmal darstellen, zum einen die „gefüllten Lumen“ und zum anderen die „abgedeckten Flächen“. Anhand der auf die Prüfkörper abgestimmten Versuchsdurchführungen wurde der Einfluss der definierten Parameter Spaltweite, Prüfanschmutzung in Abhängigkeit des Anwen-dungsgebiets, Bewegung, Druck und Menge geprüft.
This paper presents a novel low-jitter interface between a low-cost integrated IEEE802.11 chip and a FPGA. It is designed to be part of system hardware for ultra-precise synchronization between wireless stations. On physical level, it uses Wi-Fi chip coexistence signal lines and UART frame encoding. On its basis, we propose an efficient communication protocol providing precise timestamping of incoming frames and internal diagnostic mechanisms for detecting communication faults. Meanwhile it is simple enough to be implemented both in low-cost FPGA and commodity IEEE802.11 chip firmware. The results of computer simulation shows that developed FPGA implementation of the proposed protocol can precisely timestamp incoming frames as well as detect most of communication errors even in conditions of high interference. The probability of undetected errors was investigated. The results of this analysis are significant for the development of novel wireless synchronization hardware.
Wireless synchronization of industrial controllers is a challenging task in environments where wired solutions are not practical. The best solutions proposed so far to solve this problem require pretty expensive and highly specialized FPGA-based devices. With this work we counter the trend by introducing a straightforward approach to synchronize a fairly cheap IEEE 802.11 integrated wireless chip (IWC) with external devices. More specifically we demonstrate how we can reprogram the software running in the 802.11 IWC of the Raspberry Pi 3B and transform the receiver input potential of the wireless transceiver into a triggering signal for an external inexpensive FPGA. Experimental results show a mean-square synchronization error of less than 496 ns, while the absolute synchronization error does not exceed 6 μs. The jitter of the output signal that we obtain after synchronizing the clock of the external device did not exceed 5.2 μs throughout the whole measurement campaign. Even though we do not score new records in term of accuracy, we do in terms of complexity, cost, and availability of the required components: all these factors make the proposed technique a very promising of the deployment of large-scale low-cost automation solutions.
Laser ultrasound was used to determine dispersion curves of surface acoustic waves on a Si (001) surface covered by AlScN films with a scandium content between 0 and 41%. By including off-symmetry directions for wavevectors, all five independent elastic constants of the film were extracted from the measurements. Results for their dependence on the Sc content are presented and compared to corresponding data in the literature, obtained by alternative experimental methods or by ab-initio calculations.
Dieses Buch verspricht unter dem Titel „… Wie Unternehmen den Wandel meistern“ Antworten zu geben, aber: Prognosen sind schwierig, vor allem, wenn sie die Zukunft betreffen. Dieses mal Winston Churchill, mal Kurt Tucholsky oder anderen zugeschriebene Zitat macht deutlich, dass jeder Unternehmer – Geschäftsführer, Vorstandsmitglied, Inhaber – die Notwendigkeit des Wandels für sich selbst erkennen und diesen zum richtigen Zeitpunkt in angemessenem Umfang einleiten muss. Dabei besteht die Gesamtheit aller betrieblichen Tätigkeiten zu einem ganz wesentlichen Teil aus Projekten und auch der (mehr oder weniger technologiegetriebene) Wandel des Unternehmens selbst wird ein Projekt sein.
„Nichts geschieht ohne Risiko, aber ohne Risiko geschieht auch nichts“, sagte der ehemalige Bundespräsident Walther Scheel. Der Ausspruch sensibilisiert dafür, dass in fast allen Themen und Prozessen Risiken stecken und die Akteure ein kalkulierbares Risiko eingehen sollten, um auch in komplexen Themen einen signifikanten Fortschritt zu erlangen. In unserem Fall sind die Akteure Projektleiter und Projektteammitglieder, die kaum eigene/persönliche Risiken eingehen, sondern Projektrisiken professionell managen müssen. Die Teammitglieder sind dabei von den Projekten selten persönlich bedroht, sondern das Projekt oder das Unternehmen und entsprechend sind die Risiken oft auch deutlich größer, als eine einzelne Person es sich vorstellen oder persönlich verantworten kann.
… nicht nur in der Energiewirtschaft, sondern auch im positiven und wahrsten Sinne des Wortes in der Fachgruppe PM Windenergie. In über 40 Jahren GPM wurde immer wieder deutlich, dass Projekte und Programme in Wirtschaft und Gesellschaft nicht nur begleitet, sondern auch aus der GPM heraus mitgestaltet werden. Die Entwicklung und die Ergebnisse der Fachgruppe Windenergie machen dies besonders deutlich.
Jedes Projektteam braucht engagierte Teammitglieder, der NQSZ 147-04 AA zum Projektmanagement auch
(2020)
Automotive service suppliers are keen to invent products that help to reduce particulate matter pollution substantial, but governance worldwide are not yet ready to introduce this retrofitting of helpful devices statutory. To develop a strategy how to introduce these devices to the market based on user needs is the objective of our research. The contribution of this paper is three-fold: we will provide an overview of the current options of particulate matter pollution solutions (I). This corpus is used to come to a more precise description of the specific needs and wishes of target groups (II). Finally, a representative empirical study via social media channels with German car owners will help to develop a strategy to introduce retrofit devices into the German market (III).
Die voranschreitende Digitalisierung ist ein Enabler für Business Analytics wodurch sich wiederum ein weiteres Innovationspotenzial durch dessen Nutzung in der datengetriebenen betrieblichen Entscheidungsunterstützung ergibt. Die Herausforderung besteht nun darin, bereits bei der Planung eines Digitalisierungsprojektes das Potenzial für weitergehende Business Analytics-Anwendungen zu erkennen, um dieses auszuschöpfen. Dabei spielen weniger die Methodenspezialisten, sondern eher die Entscheider in den Fachabteilungen die zentrale Rolle.
Printed Electronics technology is a key-enabler for smart sensors, soft robotics, and wearables. The inkjet printed electrolyte-gated field effect transistor (EGFET) technology is a promising candidate for such applications due to its low-power operation, high field-effect mobility, and on-demand fabrication. Unlike conventional silicon-based technologies, inkjet printed electronics technology is an additive manufacturing process where multiple layers are printed on top of each other to realize functional devices such as transistors and their interconnections. Due to the additive manufacturing process, the technology has limited routing layers. For routing of complex circuits, insulating crossovers are printed at the intersection of routing paths to isolate them. The crossover can alter the electrical properties of a circuit based on specific location on a routing path. In this work, we propose a crossover-aware placement and routing (COPnR) methodology for inkjet-printed circuits by integrating the crossover constraints in our design framework. Our proposed placement methodology is based on a state-of-the-art evolutionary algorithm while the routing optimization is done using a genetic algorithm. The proposed methodology is compared with the industrial standard placement and routing (PnR) tools. On average, the proposed methodology has 38% fewer crossovers and 94% fewer failing paths compared to the industrial PnR tools applied to printed circuit designs.
Konstrukteure im Maschinenbau stehen häufig vor der Problemstellung, hochfest vorgespannte Schraubenverbindungen und einen durchgehenden Korrosionsschutz zu vereinen. Die Normen und Richtlinien bieten hierzu Stand heute keine ausreichenden Antworten. Die Hochschule Offenburg befasst sich im Rahmen einer industriellen Gemeinschaftsforschung mit der Fragestellung, welchen Einfluss organische Beschichtungen auf die Vorspannkraft insbesondere bei erhöhten Umgebungstemperaturen haben. In dieser Arbeit werden die ersten Ergebnisse zum Einfluss der Einzelschichtstärke des Beschichtungssystems präsentiert.
Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit war es, aus den Erfahrungen von Mitgliedern des im Sommer 2020 neugegründeten Berufsverband Green Film & TV Consultants Deutschlands e.V. für zukünftig arbeitende Green Consultants einen optimalen Arbeitsablauf zu entwickeln. Dazu wurden mit vier Green Consultants Interviews geführt und die Aussagen in Form einer vereinfachten qualitativen Inhaltsanalyse vier Kategorien zugeordnet, aus denen sich insgesamt ein gutes Bild über die Arbeit als Green Consultant und gute Ansätze für den Best Practice Arbeitsablauf ergaben. Zusätzlich wurde aus den Antworten der Interviewpartner eine mögliche Ausbildung für zukünftige Green Consultants entworfen. Die Bachelorarbeit geht grundsätzlich auf die allgemeine Klimasituation der Erde ein und zeigt sowohl die ökologische als auch die ökonomische Bedeutung der Film- und TV-Branche in Deutschland auf. Die Inhalte der Bachelorarbeit sind vor allem für Studierende der medienschaffenden Studiengänge interessant.
A disturbed synchronization of the ventricular contraction can cause a highly developed systolic heart failure in affected patients with reduction of the left ventricular ejection fraction, which can often be explained by a diseased left bundle branch block (LBBB). If medication remains unresponsive, the concerned patients will be treated with a cardiac resynchronization therapy (CRT) system. The aim of this study was to integrate His-bundle pacing into the Offenburg heart rhythm model in order to visualize the electrical pacing field generated by His-Bundle-Pacing. Modelling and electrical field simulation activities were performed with the software CST (Computer Simulation Technology) from Dessault Systèms. CRT with biventricular pacing is to be achieved by an apical right ventricular electrode and an additional left ventricular electrode, which is floated into the coronary vein sinus. The non-responder rate of the CRT therapy is about one third of the CRT patients. His- Bundle-Pacing represents a physiological alternative to conventional cardiac pacing and cardiac resynchronization. An electrode implanted in the His-bundle emits a stronger electrical pacing field than the electrical pacing field of conventional cardiac pacemakers. The pacing of the Hisbundle was performed by the Medtronic Select Secure 3830 electrode with pacing voltage amplitudes of 3 V, 2 V and 1,5 V in combination with a pacing pulse duration of 1 ms. Compared to conventional pacemaker pacing, His-bundle pacing is capable of bridging LBBB conduction disorders in the left ventricle. The His-bundle pacing electrical field is able to spread via the physiological pathway in the right and left ventricles for CRT with a narrow QRS-complex in the surface ECG.
Background: A disturbed synchronization of the ventricular contraction can cause a highly developed systolic heart failure in affected patients, which can often be explained by a diseased left bundle branch block (LBBB). If medication remains unresponsive, the concerned patients will be treated with a cardiac resynchronization therapy (CRT) system. The aim of this study was to integrate His bundle pacing into the Offenburg heart rhythm model in order to visualize the electrical pacing field generated by His bundle pacing.
Methods: Modelling and electrical field simulation activities were performed with the software CST (Computer Simulation Technology) from Dessault Systèms. CRT with biventricular pacing is to be achieved by an apical right ventricular electrode and an additional left ventricular electrode, which is floated into the coronary vein sinus. This conventional type of biventricular pacing leads to a reduction of the left ventricular ejection fraction. Furthermore, the non-responder rate of the CRT therapy is about one third of the CRT patients.
Results: His bundle pacing represents a physiological alternative to conventional cardiac pacing and cardiac resynchronization. An electrode implanted in the His bundle emits a stronger electrical pacing field than the electrical pacing field of conventional cardiac pacemakers. The pacing of the His bundle was performed by the Medtronic Select Secure 3830 electrode with pacing voltage amplitudes of 3 V, 2 V and 1.5 V in combination with a pacing pulse duration of 1 ms.
Conclusions: Compared to conventional cardiac pacemaker pacing, His bundle pacing is capable of bridging LBBB conduction disorders in the left ventricle. The His bundle pacing electrical field is able to spread via the physiological pathway in the right and left ventricles for CRT with a narrow QRS-complex in the surface ECG.
Im Rahmen dieser Arbeit kann gezeigt werden, dass die Digitalisierung durch verschiedene Schlüsselfaktoren beeinflusst ist. Dabei können insbesondere Erkenntnisse der Disruptionsforschung einen wichtigen Beitrag zum Verständnis leisten. Hierbei wird die Bedeutung der digitalen Transformation für die Unternehmenskommunikation herausgearbeitet. Um für die Herausforderungen der Zukunft vorbereitet zu sein, ist die Entwicklung einer digitalen Kommunikationsstrategie notwendig, die insbesondere die Schlüsselfaktoren Technologie, Kommunikationsgewohnheiten, gesellschaftliche und politische sowie ökonomische Rahmenbedingungen, die Wirkungszusammenhänge der Schlüsselfaktoren und die Potenzialanalyse der digitalen Kommunikation umfasst. Auf Grundlage dieser Techniken ist die Entwicklung eines Frameworks möglich, das die verschiedenen Aspekte vereint.
Im Archiv für Kriminologie wurden bislang drei Arbeiten zur 3-D-CAD-Rekonstruktion der ersten "Eisernen Hand" des berühmten Reichsritters Gottfried ("Götz") von Berlichingen (1480-1562) vorgestellt. Mittlerweile sind einige neue Gesichtspunkte herausgearbeitet worden, die hier kurz als Ergänzung mitgeteilt werden sollen.