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Arduino ist weitaus mehr als eine Leiterplatine mit verschiedenen Hardwarekomponenten, welche behilflich sind, die physische Welt zu erfassen und eine Verbindung zur virtuellen Welt herzustellen. Arduino besteht aus Communities, Plattformen und engagierten Entwicklern, die diese Open-Source-Plattform stetig weiterentwickeln. Durch die bereitgestellte Entwicklungsumgebung und der eigenen Programmiersprache können sogar Programmier-Laien mit diesen Boards umgehen und erste Projekte realisieren. Darüberhinaus existieren viele Klone auf dem Markt, welche eine preiswerte Integration eines Mikrocontrollers in ein Projekt ermöglichen und dennoch kompatibel zu Arduino sind und die Entwicklungsumgebung mitsamt den Bibliotheken nutzen lassen. Die Nachfrage nach vernetzten Lösungen zum Beispiel in der Hausautomation wächst unaufhaltsam und ist präsenter denn je. Für Hobbybastler und Entwickler bietet auch Arduino hierzu die geeigneten Hardwareerweiterungen an, um den Arduino in eine vernetzte Umgebung zu integrieren. Hierbei wird das Board nicht nur in Verbindung zur Client/Server-Kommunikation über das Internet verwendet, sondern auch im Funkbereich in Heimnetzwerken. Aufgrund der großen Nachfrage bezüglich Lösungen im Phyiscal- Computing-Bereich, können schon jetzt viele Standards in den genannten Bereichen eingesetzt werden, indem ein entsprechendes Erweiterungs-Shield für Arduino bezogen wird. Durch Bibliotheken ist die Einbindung mit nur geringem Aufwand verbunden und lässt somit experimentell in kurzer Zeit eine Idee in eine prototypische Implementierung umsetzen. Durch verschiedene Sensoren und Aktuatoren kann die Umgebung erfasst werden und zum Beispiel mechanische Komponenten gesteuert werden. In dieser Thesis wurde untersucht, inwiefern ein Arduino-Board als Monitoring-Anwendung im Gesundheitswesen eingesetzt werden kann. Der Anwendungsfall, der dabei durch den Autor festgelegt wurde, befasst sich mit unter Epilepsie leidenden Kindern. Der Prototyp soll hierbei über Sensoren den Schlaf dieser überwachen und die gewonnenen Daten an einen Server übermitteln. Die Implementierung des Boards in eine derartige Anwendung umschließt auch die Integration des Controllers in vernetzte Umgebungen, da für den Heimbereich die über Sensoren erfassten Daten, zum Ermitteln der Vitalfunktionen und Bewegungen, über ein Funknetzwerk übertragen werden und anschließend eine Client/Server-Kommunikation zwischen Arduino und PaaS-Server eine Verbindung über das weltweite Netzwerk abdeckt. Insofern wurden diesbezüglich bei der prototypischen Implementierung zwei vernetzte Umgebungen abgedeckt. Im Zusammenhang mit der Recherche und Implementierung eines Prototypen wird zudem das Potenzial von Arduino aufgezeigt, welches sich in der einfachen Handhabung, guten Konfigurationsmöglichkeiten und umfangreichen Hardwareerweiterungen beweist.
In anisotropic media, the existence of leaky surface acoustic waves is a well-known phenomenon. Very recently, their analogs at the apex of an elastic silicon wedge have been found in experiments using laser-ultrasonics. In addition to a wedge-wave (WW) pulse with low speed, a pseudo-wedge wave (p-WW) pulse was found with a velocity higher than the velocity of shear bulk waves, propagating in the same direction. With a probe-beam-deflection technique, the propagation of the WW pulses was monitored on one of the faces of the wedge at variable distance from the apex. In this way, their depth structure and the leakage of the p-WW could be visualized directly. Calculations were carried out using a method based on a representation of the displacement field in Laguerre functions. This method has been validated by calculating the surface density of states in anisotropic media and comparing the results with those obtained from the surface Green's tensor. The approach has then been extended to the continuum of acoustic modes in infinite wedges with fixed wave-vector along the apex. These calculations confirmed the measured speeds of the WW and p-WW pulses.
The paper is addressing the needs of the universities regarding qualification of students as future R&D specialists in efficient techniques for successfully running innovation process. It briefly describes the program of a novel one-semester-course of 150 hours in new product development and inventive problem solving with TRIZ methodology, offered for the master students at the Beuth University of Applied Sciences in Berlin. The paper outlines multi-source educational approach, which includes a new product development project (about 50% of the complete course), theory, practical work, self-learning with the software tools for computer-aided innovation, and demonstrates examples of the students work. The research part analyses the learning experience, identifies the factors that impact the innovation and problem solving performance of the students, and underlines the main difficulties faced by the students in the course. It describes a method for measurement of education efficiency and compares the results with educational experience in the industry. The presented results can help universities to establish the education in new product development or to improve its performance.
Using patent information for identification of new product features with high market potential
(2014)
Pure component sorption isotherms of n-butane, isobutane, 1-butene and isobutene on the metal–organic framework (MOF) 3∞[Cu4(μ4-O)(μ2-OH)2(Me2trz-pba)4] at various temperatures between 283 K and 343 K and pressures up to 300 kPa are presented. The isotherms show a stepwise pore filling which is typical for structurally flexible materials with broad adsorption–desorption hysteresis loops. Gate opening pressures in their endemic characteristic depend on the used hydrocarbon gases. From all investigated gases only the isotherms of 1-butene present a second step at a relative pressure above p/p0 = 0.55. As a consequence, only 1-butene can fully open the framework resulting in a pore volume of 0.54 cm3 g−1. This result is in good agreement with the value of 0.59 cm3 g−1 calculated based on single crystal structure data. The isosteric heat of adsorption was calculated from the experimental isotherms for all C4-isomers. At low loadings the isosteric heat is in a narrow region between 41 and 49 kJ mol−1. Moreover, in situ XRD measurements at different relative hydrocarbon pressures were performed at 298 K for the C4-isomers. The differences in the pressure-depending powder diffraction patterns indicate phase transitions as a result of adsorption. Similar diffraction patterns were observed for all C4-hydrocarbons, except 1-butene, where the second step at higher relative pressure (p/p0 > 0.55) is accompanied by an additional phase transition. This powder pattern resembles that of the as-synthesized MOF material containing solvent molecules in the pore system. The resulting structural changes of the material during guest and pressure induced external stimuli are evidenced by the new coupled XRD adsorption equipment.
Active safety systems for advanced driver assistance systems act within a complex, dynamic traffic environment featuring various sensor systems which detect the vehicles’ surroundings and interior. This paper describes the recent progress towards a performance evaluation of car-to-car communication (C2C) for active safety systems - in particular for crash constellation prediction. The methodology introduced in this work is designed to evaluate the impact of different sensors on the accuracy of a crash constellation prediction algorithm. The benefit of C2C communication (viewed as a virtual sensor) within a sensor data fusion architecture for pre-crash collision prediction is explored. Therefore, a simulation environment for accident scenarios analysis reproducing real-world sensor behaviour, is designed and implemented. Performance evaluation results show that C2C increases confidence in the estimated position of the oncoming vehicle. With C2C enhancement the given accuracy in time-to-collision (TTC) estimation is achievable about 110 ms earlier for moderate velocities at TTC range of [0.5s..0.2s]. The uncertainty in the vehicle position prediction at the time of collision can be reduced about half by integrating C2C communication into the sensor data fusion.
Gegenstand der hier vorgestellten Arbeit ist eine Webanwendung, die als Lernhilfe für die Grundlagen des algorithmischen Denkens und Arbeitens dienen soll. Das Erstellen eines Struktogramms (Nassi-Shneiderman-Diagramm) dient in vielen Vorlesungen und Unterrichten, die sich mit den Grundlagen der Informatik beschäftigen, als Mittel der Darstellung eines Algorithmus. Hierfür bestehen die unterschiedlichsten Editoren. Dabei handelt es sich um PC- oder Webanwendungen, welche hauptsächlich in Java realisiert sind. Diese Thesis beschäftigt sich mit der Erstellung eines webbasierten Tools, das es ermöglicht, ein solches Struktogramm zu erstellen und auch auf Funktion zu testen. Hierbei steht jedoch nicht nur die reine Ausführbarkeit, sondern auch der didaktische Nutzen im Vordergrund. Ziel ist es, mit der Anwendung die Studierenden des ersten Semesters des Studiengangs Medien und Informationswesen bei allen Vorgaben, die das Struktogramm betreffen, zu unterstützen. Die Ausführbarkeit des Struktogrammes ist hierbei eine wichtige Hilfe um eigene Fehler zu erkennen und zu verstehen. Umgesetzt wird die Anwendung mit dem interaktiven SVG-Format. Dabei handelt es sich um vektorbasierte Grafiken, die über JavaScript interaktiv gestaltet werden können. Die Arbeit enthält zudem eine gründliche Recherche über vergleichbare Anwendungen, deren Vor- und Nachteile sowie einen Vergleich untereinander. Aus den Resultaten der Vergleiche sowie weiterer Recherche im Bereich der Didaktik werden die Anforderungen an ein entsprechendes Hilfsmittel erfasst und aufgestellt. Nach der Konzeptionierung wird ein Prototyp erstellt und eine erste Evaluierung durchgeführt. Schlussendlich folgt eine Zusammenfassung und ein Ausblick.
The invention relates to a device for metalising substrates. In particular, the invention relates to the field of contact elements used to electroplate solar cells within the context of a wet-chemical continuous treatment system. A wet-chemical treatment system according to the invention, for electrochemically coating flat substrates (1) with coating material, has a tank for accommodating an electrolyte, transporting means, by means of which the flat substrates (1) can be transported through the electrolyte horizontally, and at least one contact element (2), which comprises a shaft (4) having an axis of rotation (5) and a cylindrical circumferential surface suitable for rolling on the substrate (1), wherein the circumferential surface comprises at least one electrically insulating segment (3B) and at least one electrically conductive segment (3A), which can be connected to a current source (6) in such a way that the polarity can be reversed, wherein the axis of rotation (5) of the contact element (2) is positioned above the surface of the electrolyte, and wherein the contact element (2) is designed as a consumable electrode.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Metallisieren von Substraten. Insbesondere betrifft die Erfindung das Gebiet der zur Galvanisierung von Solarzellen verwendeten Kontaktelemente im Rahmen einer nasschemischen Durchlauf-Behandlungsanlage. Eine erfindungsgemäße nasschemische Behandlungsanlage zum elektrochemischen Beschichten von flachen Substraten (1) mit Beschichtungsmaterial hat ein Becken zur Aufnahme eines Elektrolyten, sowie Transportmittel, mit welchen die flachen Substrate (1) horizontal durch den Elektrolyten transportierbar sind, und mindestens ein Kontaktelement (2), welches eine Welle (4) mit Drehachse (5) und eine zum Abrollen auf dem Substrat (1) geeignete zylindrische Umfangsfläche aufweist, wobei die Umfangsfläche mindestens ein elektrisch isoliertes Segment (3B) und mindestens ein elektrisch leitendes Segment (3A) umfasst, das mit einer Stromquelle (6) umpolbar verbindbar ist, wobei die Drehachse (5) des Kontaktelements (2) oberhalb der Oberfläche des Elektrolyten positioniert ist.
Das SÜDKURIER Medienhaus ist ein innovatives, modernes und regional führendes Medien- und Dienstleistungsunternehmen. Dabei zählen Anzeigen-blätter, Druck, digitale Medien, Tageszeitungen, Magazine, Kommunikations-dienstleistungen und Logistik zu den Geschäftsfeldern des Medienhauses. Anfang Mai 2013 wurde der SÜDKURIER Shop als weiteres digitales Medium eingeführt. Ziel ist es, im E-Commerce Fuß zu fassen und ein gutes Angebot für die aktuelle Zielgruppe, die SÜDKURIER-Leser, zu schaffen. Mit regional-spezifischen und hauseigenen Produkten sowie Büchern, Dekoartikeln, Geschenken und Nützlichem für Haus, Garten, Freizeit und Sport wird ein an-sprechendes Gesamt-Angebot bereitgestellt. Der SÜDKURIER Shop zeichnet sich vor allem durch qualitativ hochwertige und regionale Produkte aus. In den vergangenen Monaten wurden erste Erfahrungen mit dem Betrieb eines Onlineshops gesammelt und ein umfassender Überblick über die tatsächliche Zielgruppe und deren Kaufverhalten gewonnen. Aufgrund der sehr vorsichtigen Markteinführung wurde der Shop bisher eher zurückhaltend vermarktet.
Durch die Erarbeitung eines Kommunikationskonzeptes soll eine Grundlage geschaffen werden, um abgeleitete Maßnahmen anschließend gestalten und einsetzen zu können. Das Ziel der Arbeit ist es, eine umfassende Situations-analyse durchzuführen, Kommunikationsziele für den SÜDKURIER Shop fest-zulegen, anhand der Ziele eine Kommunikationsstrategie zu bestimmen und daraus passende Kommunikationsmaßnahmen abzuleiten.
Die Forschungseinrichtungen in Baden-Württemberg haben im Verbundvorhabens geothermisch relevante Daten bearbeitet, um die komplex gekoppelten Prozesse im Untergrund transdisziplinär zu untersuchen, als Grundlage für die mit der effektiven und sicheren Nutzung der Geothermie verbundenen Fragestellungen. Das Vorhaben war in Arbeitspakete mit folgenden Zielen gegliedert:
− Prognosetool für geothermale Fluide in Aquiferen des Rheingrabes und seiner Randgebiete. Dieser Forschungsteil zielt darauf ab, zuverlässige Prognosen der zu erwartenden Wasserchemie vor dem Abteufen der ersten Bohrung eines Geothermievorhabens zu gewinnen und das Potential für Scaling und Korrosion der Tiefenwässer zu prognostizieren.
− Definition eines wissenschaftlichen Begleitprogramms mit seismischem Monitoring für die Geothermiebohrung Pfullendorf.Das Monitoring hätte beitragen sollen zur Minimierung der seismischen Gefährdung, Optimierung der Doublettenauslegung und Verbesserung in der Erfassung der Reservoireigenschaften. Dieser Projektteil ist bereits abgeschlossen.
− Erstellung einer Detektionsschwelle kritischer Seismizität aus der Analyse der natürlichen Magnituden-Häufigkeitsbeziehung für Baden-Württemberg. Im Vorhaben wird die Erfassungsschwelle der seismischen Netze für Baden-Württemberg detailliert untersucht, um das Auftreten von induzierten seismischen Ereignissen in der Nähe von geothermischen Kraftwerken von natürlicher Seismizität zu diskriminieren.
− Untersuchung der Bedeutung sulfathaltiger Gesteine für Schadensfälle in Baden Württemberg und Planung von Demonstrationsprojekten. Ziel ist die qualitative und quantitative Untersuchung bestehender Schadensfälle durch Erdwärmesonden in Baden-Württemberg basierend auf der 2011 vom Umweltministerium vorgelegten Studie zu Schadensfällen.
− Forschungsdatenbank für geothermische Basisdaten in Baden-Württemberg. In dem Pilotprojekt soll die geeignete Datenstruktur für multivariate Daten entwickelt und in ein Informationssystem implementiert werden, um übergreifende Vernetzungen der vielfältigen geowissenschaftlichen Daten geothermischer Projekte in Baden-Württemberg zu ermöglichen.
− Energetisch und exergetisch verbesserte Nutzung von Wärme aus Tiefer Geothermie in Baden-Württemberg. Tiefe geothermische Energie liegt zunächst als Wärme auf einem mittelhohen Temperaturniveau von i. d. R. weniger als 200 °C vor. Dies ist nur dann wirtschaftlich nutzbar, wenn eine genügend hohe Wärmeabnahme nahe genug am Standort der geothermischen Anlage möglich ist. In diesem Arbeitspaket sollen die Möglichkeiten der Effizienzsteigerung systemanalytisch untersucht und als Datenbasis zur Verfügung gestellt werden.
− 3D Geomechanikmodell zur Nutzung des Untergrunds. Auf der Basis eines numerischen 3D-Geomechanikmodells sollen plausible Spannungs- und Deformationswerte zwischen den Lokationen tatsächlicher Messungen des Spannungsfelds in BW als Grundlage für Forschungsarbeiten und Gutachten bereitgestellt werden.
Ein über die Einzelvorhaben hinausgehendes Ziel war, dass die Forschung im Verbundvorhaben die unterschiedlichen Einrichtungen des Landes Baden-Württemberg besser vernetzt, die Forschung regional gestärkt und auf die Themen, die für Baden-Württemberg entscheidend sind, fokussiert wird, um damit wissenschaftlich fundierte Grundlagen für umweltpolitische Entscheidungen geschaffen.
Hybrid Events
(2014)
This work describes a camera-based method for the calibration of optical See-Through Glasses (STGs). A new calibration technique is introduced for calibrating every single display pixel of the STGs in order to overcome the disadvantages of a parametric model. A non-parametric model compared to the parametric one has the advantage that it can also map arbitrary distortions. The new generation of STGs using waveguide-based displays [5] will have higher arbitrary distortions due to the characteristics of their optics. First tests show better accuracies than in previous works. By using cameras which are placed behind the displays of the STGs, no error prone user interaction is necessary. It is shown that a high accuracy tracking device is not necessary for a good calibration. A camera mounted rigidly on the STGs is used to find the relations between the system components. Furthermore, this work elaborates on the necessity of a second subsequent calibration step which adapts the STGs to a specific user. First tests prove the theory that this subsequent step is necessary.
Non-fluoroscopic Imaging with MRT/CT Image Integration - Catheter Positioning with Double Precision
(2014)
Introduction: When antiarrhythmic drug therapy has failed, different approaches of pulmonary vein isolation are considered a reasonable option in the treatment of atrial fibrillation. It will be performed predominantly by radiofrequency catheter ablation. As the individual anatomy of left atrium and the pulmonary veins differs considerably, accurate visualization of these structures is essential during catheter positioning. Using non-fluoroscopic electroanatomic mapping system with image integration, electroanatomic mapping can be combined with highly detailed anatomical MRT or CT information on complex left atrial structures. This may facilitate catheter navigation during ablation for atrial fibrillation.
Methods: The CARTO XP electroanatomic system was used in a project during biomedical engineering study to practice image integration of anonymized real patients that underwent pulmonary vein isolation by CARTO XP and a MRT/CT procedure. Using the image integration software, MRT or CT images were imported into the CARTO XP system. The next process was segmentation of the acquired images. It involves dividing the images into different regions in order to select the structures of interest. In clinical routine, this segmentation has to be performed before catheter ablation. Then, the segmented images were aligned with the reconstructed electroanatomic maps. This consists of several steps, including selection of the left atrium, scaling of the reconstructed geometry, fusion of the structures using landmarks, and optimization of the integration by adjusting the reconstructed geometry of the left atrium.
Results: In the 3 months lasting period of the project, image integration was trained in 13 patients undergoing catheter ablation for atrial fibrillation. Within this period, time consumption for the process decreased from about 90 minutes at the beginning to about 35 minutes at the end for one patient.
Conclusion: Image integration into non-fluoroscopic electroanatomic map is a sophisticated tool in cardiac radiofrequency catheter ablation. Intensive training is necessary to control the procedure.
Ungesehenes sichtbar machen
(2014)
Die Ausgangssituation dieser Bachelorthesis ist die „Abstumpfung“ der Sinneswahrnehmung des Menschen, welche durch eine allgegenwärtige Medienpräsenz vorangetrieben wird. Ziel dieser Arbeit ist es, durch Thematisierung der für den Durchschnittskonsumenten ungewohnten Aufnahmetechniken der Zeitraffer-, Zeitlupen- und Mikrofotografie die Faszination der menschlichen Wahrnehmung neu zu entdecken. Dem Leser sollen diese Fotografiearten näher gebracht werden und einen leichteren Einstieg in deren Praxis ermöglichen. Dazu werden Grundlagen und Hinweise zu diesen Arbeitsfeldern vermittelt und Einblicke in den Entstehungsprozess, beginnend bei der Vorbereitung bis hin zur Nachbearbeitung, gewährt. Basis dafür – und somit erster Teil der Arbeit – ist jedoch das Verständnis für menschliches Sehen sowie für die Entwicklung der Fotografie, da nur somit die verwendete Technik verstanden und optimal eingesetzt werden kann.
Die Kenntnis der Messunsicherheit verbessert die Aussagekraft von Einsatzhärtungstiefe-Messungen. Ausgehend von der Definition in der DIN EN ISO 2639:2002 wird unter Anwendung des „Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement“ die Messunsicherheit abgeschätzt. Dazu werden die Einflüsse der Härteprüfung, der Positionierung der Prüfpunkte und der Probe berücksichtigt. Das Verfahren wird an zwei Beispielen angewendet: Zunächst werden die gemäß Norm zulässigen Toleranzen vollständig ausgenutzt, anschließend die Unsicherheit eines automatisierten Härteprüfers experimentell ermittelt. In beiden Fällen dominiert der Probeneinfluss das Ergebnis.