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Modeling and Simulation the Influence of Solid Carbon Formation on SOFC Performance and Degradation
(2013)
Evaluation des In-Memory Datenbanksystems SAP HANA als Cloudlösung für Business Intelligence Systeme
(2013)
Global agierende Unternehmen sind mit einem stetig ansteigenden Datenaufkommen konfrontiert. Zur Analyse werden diese Daten in Business Intelligence Systeme geladen. Aufbereitete Daten werden heutzutage in der Regel in zeilenbasierten (relationalen) Datenbanksystemen vorgehalten. Ein großer Nachteil dieses Datenbanksystems für diesen Anwendungsfall ist, dass es auf eine hohe Anzahl einfacher Transaktionen mit wenigen Datensätzen ausgelegt ist. Im Kontext eines analysebasierten Modells, wie hier beim Business Intelligence, fallen dagegen hauptsächlich komplexe Abfragen auf einer Vielzahl von Datensätze an [BaGü2009]. Die SAP AG stellt mit dem Produkt SAP HANA eine Lösung zur Verfügung, welche auf die Datenanalyse für Business Intelligence ausgelegt ist und zugleich auch transaktionalen Anforderungen genügen soll. Das System ist als Appliance aus Soft- und Hardware konzipiert, das auf einem spaltenorientierten, In-Memory Datenbanksystem aufbaut. Diese Arbeit geht zunächst auf die Grundlagen des Business Intelligence, die allgemeinen Prinzipien von spaltenorientieren In-Memory Datenbankensystemen sowie deren Abgrenzung zu klassischen relationalen Systemen ein. Weiterhin wird auf die Architektur von SAP HANA und deren Besonderheiten eingegangen. Hauptgegenstand dieser Arbeit ist die Umsetzung einer Demoanwendung basierend auf SAP HANA in einer Cloud Umgebung (SAP HANA ONE). Hierbei wird insbesondere auf die Realisierbarkeit der Anwendung mittels der Entwicklungsumgebung SAP HANA Studio in einer Cloudumgebung eingegangen. Weiterhin steht zur Diskussion inwiefern SAP HANA in bestehende Business Intelligence Umgebungen integriert werden kann.
Diese Bachelor-Thesis beschreibt die Entwicklung eines Informationssystems, das abteilungsintern für verschiedene Report- und Controllingaufgaben in der Abteilung Organisation/IT genutzt wird. Grundlage bilden Daten über Hard- und Software aller Client-Computer, die von der in der PWO AG eingesetzten Anwendung zur Installation / Softwareverteilung (Microsoft SCCM) wöchentlich gesammelt werden. Zunächst wird die Funktionalität der Inventarisierung auf Korrektheit überprüft und die daraus entstehenden Daten analysiert. Benötigte Daten werden gefiltert, sortiert und teilweise mit bestehenden Datenbanken verknüpft. Daraus entsteht ein Webportal, welches es den zuständigen Mitarbeitern/innen ermöglicht, ohne manuellen Aufwand Clients, Software und Lizenzen zu verwalten und entsprechende Berichte zu erstellen. Zudem wird die bestehende CMDB durch bisher fehlende Daten ergänzt. Ziel ist es, die Aufgaben der IT-Abteilung an die ITIL Vorgaben innerhalb der PWO AG auszurichten, um so effektives und effizientes IT Service Management betreiben zu können. Gleichzeitig wird somit ein Standard für die Tochterwerke entwickelt.
Network landscape of recent time contains many different network technologies, a wide range of end-devices with a large scale of capabilities and power, and an immense quantity of information and data represented in different formats. Research on 3D imaging, virtual reality and holographic techniques will result in new user interfaces (UI) for mobile devices, will increase their diversity and variety. In this paper software architecture has been proposed to establish device and content format independent communication including 3D imaging and virtual reality data as content. As experimental validation the concept is implemented in collaborative Language Learning Game (LLG), which is a learning tool for language acquisition.
Diese Arbeit beschäftigt sich primär mit der Erstellung von Konzepten, welche in den Bereichen der langfristigen Planung, welche eine IT-Strategie festlegt und der kurzfristigen Steuerung des Tagesgeschäfts, ein besser strukturiertes und effizienteres Vorgehen im Umgang mit der Vielzahl an anfallenden Daten und Informationen ermöglichen sollen. Hierzu werden in den Grundlagen zunächst alle relevanten Begriffe geklärt, welche in diesem Umfeld auftreten. Im Kapitel Stand der Technik werden, die in der Industrie am meisten zertifizierten Standards, zur Lösung dieser Problematik vorgestellt. In der darauf folgenden Konzeption werden alle notwendigen Elemente konzipiert. Dafür erfolgt zunächst eine Auswahl der ITIL-Prozesse, welche für ein erfolgreiches IT-Controlling umgesetzt werden sollen. Danach wird ein Vorschlag für einen Service-Katalog auf Basis von ITIL entwickelt, der es ermöglichen soll die wachsende Anzahl von IT-Services an Hochschulen zu verwalten. Nach diesem erfolgt eine Konzeption von neuen Kostenstellen und Kostenarten für das Rechenzentrum der Hochschule Offenburg. Dies ist notwendig, da die aktuellen Kostenstellen und Kostenarten nicht mehr den Anforderungen des Rechenzentrums gerecht werden. Auch wird in dieser Arbeit eine Konzeption für ein einfaches ordnerbasiertes Ablagesystem zur Verwaltung von Partner-, Lizenz- und Vertragsdokumenten erstellt. Der letzte Punkt dieser Arbeit besteht in der Konzeption und Umsetzung eines Informationssystems, durch welches alle relevanten Daten grafisch ansprechend aufbereitet zur Verfügung gestellt werden sollen. Die Umsetzung dieses Informationssystems wird in dieser Arbeit mithilfe der beiden Open-Source-Tools Talend und Palo vorgenommen.
Efficient, low-cost, secure and reliable communication solutions are a major stepping stone for smart metering and smart grid applications. This especially holds true for the so called primary communication or local metrological network (LMN) between a local meter or actuator and a data collector or gateway, where the highest requirements with regard to cost, bandwidth, and energy efficiency have to be taken into consideration. Multiple developments and field tests are going on in this field, however, energy autarkic devices are hardly found, yet. This contribution describes the development of an automatic water meter reading (AWMR) technology based on Wireless M-Bus to provide water utility companies with an automatic remote water meter reading solution. It addresses the special needs of home utilities by providing a remote metering solution independent from the electricity infrastructure, both in terms of data communication and in terms of power supply. For this project, a cost efficient integrated energy harvesting system powered by the available water flow was developed, to enable operation independently of the mains grid, and eliminate the need for battery replacement for near-zero maintenance costs.
Efficient, low-cost, secure and reliable communication solutions are a major stepping stone for smart metering and smart grid applications. This especially holds true for the so called primary communication or local metrological network (LMN) between a local meter or actuator and a data collector or gateway, where the highest requirements with regard to cost, bandwidth, and energy efficiency have to be taken into consideration. Multiple developments and field tests are going on in this field, however, energy autarkic devices are hardly found, yet.
A highly scalable IEEE802.11p communication and localization subsystem for autonomous urban driving
(2013)
The IEEE802.11p standard describes a protocol for car-to-X and mainly for car-to-car-communication. It has found its place in hardware and firmware implementations and is currently tested in various field tests. In the research project Ko-TAG, which is part of the research initiative Ko-FAS, cooperative sensor technology is developed for the support of highly autonomous driving. A secondary radar principle based on communication signals enables localization of objects with simultaneous data transmission. It mainly concentrates on the detection of pedestrians and other vulnerable road users (VRU), but also supports pre crash safety applications. Thus it is mainly targeted for the support of traffic safety applications in intra-urban scenarios. This contribution describes the Ko-TAG part of the overall initiative, which develops a subsystem to improve the real-time characteristics of IEEE802.11p needed for precise time of flight real-time localization. In doing this, it still fits into the regulatory schemes. It discusses the approach for definition and verification of the protocol design, while maintaining the close coexistence with existing IEEE802.11p subsystems. System simulations were performed and hardware was implemented. Test results are shown in the last part of the paper.
The IEEE802.11p standard describes a protocol for car-to-X and mainly for car-to-car-communication. It has found its place in hardware and firmware implementations and is currently tested in various field tests. In the research project Ko-TAG, which is part of the research initiative Ko-FAS, cooperative sensor technology is developed and its benefit for traffic safety applications is evaluated. A secondary radar principle based on communication signals enables localization of objects with simultaneous data transmission. It mainly concentrates on the detection of pedestrians and other vulnerable road users (VRU), but also supports pre crash safety applications. The Ko-TAG proposal enriches the current IEEE802.11p real-time characteristics needed for precise time-of-flight real-time localization. This contribution describes the development of a subsystem, which extends the functionality of IEEE802.11p and fits into the regulatory schemes. It discusses the approach for definition and verification of the protocol design, while maintaining the close coexistence with existing IEEE802.11p subsystems. System simulations were performed and hardware was implemented. The next step will be field measurements to verify the simulation results.
The communication between objects, i.e. between cars (car-2-car, C2C), between cars and infrastructure (car-2-infrastructure, C2I) and between cars and vulnerable road users (car-2-VRU, C2VRU) is a major stepping stone towards traffic applications to enable efficient and safe traffic flow. However, these applications pose very high requirements to the communication protocols, which go beyond the capabilities of an available standardized solution.
This contribution shows how iterative design processes can help to fulfill these requirements, while re-using a maximum of elements from one level to the next and thus avoiding unrealistic overhead. In especially, the added value of simulation and emulation in this iterative process is elaborated.
The communication technologies for automatic meter reading (smart metering) and for energy production and distribution networks (smart grid) have the potential to be one of the first really highly scaled machine-to-machine-M2M-applications. During the last years, two very promising developments around the wireless part of the smart grid communication were initialized, which possibly could have an impact on the network architectures and the markets far beyond Germany and far beyond energy automation. Besides the specification of the OMS Group of a security extension to the Wireless M-Bus protocol (EN13757-4), the German Federal Office for Information Security (Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik, BSI) has designed a Protection Profile (PP) and a Technical Directive (TR) for the communication unit of an intelligent measurement system (Smart Meter Gateway), which were released in March 2013. This design uses state of the art technologies and prescribes their implementation in real-life systems. At first, the proposed paper will present the most important characteristics of this architecture. It will then give an insight into the implementation of the OMS security protocols, which imply the usage of a mutually authenticated SSL protocol also in the Local Metrological Network. This is achieved with the help of an additional Authentication and Fragmentation Layer (AFL). This secure communication will be terminated in a BSI conformant secure smart meter gateway, which is developed in a different project and described in the second step. Finally, the contribution will discuss the integration of such a metering network into an overall telecommunication network and PKI infrastructure.
The communication technologies for automatic me-ter reading (smart metering) and for energy production and distribution networks (smart grid) have the potential to be one of the first really highly scaled machine-to-machine-(M2M)-applications. During the last years two very promising devel-opments around the wireless part of smart grid communication were initialized, which possibly have an impact on the markets far beyond Europe and far beyond energy automation. Besides the specifications of the Open Metering System (OMS) Group, the German Federal Office for Information Security (Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik, BSI) has designed a protection profile (PP) and a technical directive (TR) for the communication unit of an intelligent measurement sys-tem (smart meter gateway), which were released in March 2013. This design uses state-of-the-art technologies and prescribes their implementation in real-life systems. At first sight the expenditures for the prescribed solutions seem to be significant. But in the long run, this path is inevitable and comes with strategic advantages.
Automatic Meter Reading (AMR) is a major enabler for the upcoming smart grid. Potentially, it will be one of the first really large-scale M2M-communication solutions for sensor applications.
To date, the definition of the standardized communication stacks for Local Metrological Network (LMN) in AMR is still ongoing. This holds true both for ZigBee Smart Energy Profile and for Wireless M-Bus according to EN 13757. During this process, there is the necessity for flexible, albeit optimized solutions, which support the different existing and upcoming versions of the communication protocols. In the case of Wireless M-Bus, the major contender for European and possibly Asian installations, this is valid not only for the different operation modes (C-, N-, P-, Q-, R-, S-, and T-modes), which work in different frequencies (i.e. 868 MHz, 433 MHz, and 169 MHz) but also for the application layer, where additional bodies, like EN137575, Open Metering System (OMS) Group, or national bodies follow their approaches.
This contribution describes requirements, design techniques and experiences from the development of highly efficient Wireless M-Bus protocol stacks with support of good flexibility and portability between microcontroller platforms and RF-transceivers. The presented approach is not limited to the use of modern software engineering design processes, as such, but also includes essential additional features like testing or simulation, as well as tools for commissioning and monitoring.
Die Energiewende ist ein elementares Thema, für Deutschland wie auch für viele andere Regionen weltweit. Bei der Bereitstellung effizienter und stabiler Verteilnetze stellen Kommunikationslösungen einen zentralen Baustein dar, um auf der Grundlage eines zeitnahen Monitorings koordinierte Regelalgorithmen zu realisieren. Dies gilt für alle Ebenen der Versorgung, wobei aus Sicht der Kommunikationstechnik die unterste Ebene der Verteilnetze am interessantesten ist: Hier sind die anspruchsvollsten Anforderungen im Hinblick auf die Kosten- und die Energieoptimierung der Kommunikationsknoten sowie die Administrierbarkeit, die Stabilität und die Skalierbarkeit der Gesamtlösung zu berücksichtigen. Das Steinbeis-Transferzentrum Embedded Design und Networking an der Hochschule Offenburg unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Axel Sikora hat in verschiedenen Projekten mit renommierten Partnern umfangreiche Lösungen für diese sogenannte Primärkommunikation entwickelt.
Die Kommunikationstechnik für die Zählerfernauslesung (Smart Metering) und für die Energieerzeugungs- und -verteilnetze (Smart Grid) hat das Potenzial, zu einer der ersten hoch skalierten M2M-Anwendungen zu werden. In den vergangenen Jahren konnten zwei vielversprechende Entwicklungen im Umfeld der drahtlosen Kommunikation für die Smart-Grid-Kommunikation vorbereitet werden, die das Marktgeschehen über Deutschland und über die Versorgungstechnik hinaus beeinflussen könnten. Neben der Spezifikation der OMS-Gruppe ist die Erarbeitung eines Schutzprofils (Protection Profile, PP) sowie einer Technischen Richtlinie (TR) für die Kommunikationseinheit eines intelligenten Messsystems (Smart Meter Gateway) durch das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) zu nennen. Diese greifen, wie der Beitrag beschreibt, den Stand der Technik auf und geben praxisorientierte Umsetzungen vor.