004 Informatik
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Diese Bachelor Thesis behandelt das Thema MQTT 5,
ein Anwendungsprotokoll im Internet der Dinge,
das im Januar 2018 veröffentlicht wurde.
MQTT 5 dient zur Kommunikation zwischen Geräten die mit dem Internet verbunden sind.
Innerhalb dieser Thesis werden die Neuerungen und Verbesserungen von MQTT 5 beschrieben.
Es wird untersucht, welche Mikrocontroller, SoC-Computer, Programmier-Frameworks und Plattformdienste MQTT 5 unterstützen.
Anschließend wird die Entwicklung eines Smarthome-Szenarios beschrieben,
das im "Interaktive Verteilte Systeme Labor" an der Hochschule Offenburg zur Anwendung kommt.
Um die Umgebung während der Durchführung von Laborversuchen zu verbessern,
werden die Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftqualität, Lautstärke und Lichtstärke im Labor gemessen.
Diese Werte werden anhand von Lichtern, die ihre Farbe ändern und einer Steckdose, die sich je nach Wert
ein- und ausschaltet, visualisiert.
In dieser Arbeit werden die Bedrohungen für ein lokales IPv6 Netzwerk, mit besonderem Hinblick auf das neu eingeführte Neighbor Discovery Protocol (NDP), analysiert. Dabei wird der Frage nachgegangen, wie ein IPv6 Netz gegen lokale Angriffe geschützt werden kann. Zunächst werden mögliche Angriffe auf das Netzwerk beschrieben. Gegen die dann jeweils Maßnahmen vorgestellt werden. Die Funktionsweise der Maßnahmen wird erläutert und die mit Einführung sowie Betrieb verbundenen Kosten und Nutzen eingeordnet. Darauf basierend wird eine Bewertung der Maßnahmen durchgeführt, um konkrete Handlungsempfehlungen zum sicheren Betrieb von IPv6 Netzen in der Praxis zu geben. In der Bewertung wird deutlich, dass ein Großteil der Maßnahmen noch nicht ausgereift oder nur bedingt praktisch anwendbar erscheint. Reaktive Maßnahmen wie NDPMon eignen sich dabei nach Ergebnissen der Analyse am besten zur Absicherung von NDP Verkehr. Um die Integration von NDPMon durch eine einheitliche Plattform zu erleichern, wird ein Einsatzbeispiel auf Basis des ARM-Einplatinencomputer Raspberry Pi beschrieben. Abgeschlossen wird die Arbeit mit einem Fazit zur lokalen Absicherung von IPv6 Netzwerken und den damit verbundenen Herausforderungen, sowie einem kurzen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen im Bezug auf Schutzmaßnahmen.
Informationsvisualisierung im Kundenbeziehungsmanagement am Beispiel eines interaktiven Streamgraphs
(2014)
In dieser Arbeit wird der Streamgraph als Methode der Informationsvisualisierung im Kontext des Kundenbeziehungsmanagements vorgestellt. Neben der Auseinandersetzung mit den theoretischen Grundlagen dieser Themenbereiche wird die Eignung des Streamgraphs als Form der Visualisierung überprüft. Hierfür wird ein CRM-spezifischer Anwendungsfall erarbeitet und in einer webbasierten Applikation prototypisch realisiert. In diesem Zusammenhang werden Anforderungen in Bezug zu Interaktivität und Funktionalität aufgestellt und im Prototypen implementiert. Die Anforderungen an die Interaktivität orientieren sich hierbei an dem von Ben Shneiderman aufgestellten Mantra der visuellen Datenexploration.
In der abschließenden Auswertung wird eine bedingte Eignung für den Einsatz des Streamgraphs als effiziente Visualisierungsform im unternehmerischen Kontext festgestellt. Im Hinblick auf den Anwendungsfall erfüllt dieser zwar alle an ihn gestellten Anforderungen, die korrekte Lesbarkeit der Daten ist aufgrund seiner Form jedoch nicht gewährleistet.
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.
Konzept und Realisierung einer Smartphone-App, für die 3D-Visualisierung von Jogging-Aktivitäten
(2014)
Im Rahmen dieser Arbeit wird eine App konzipiert und entwickelt, welche die Häufigkeit und Art der Fortbewegung eines Nutzers visuell erfassbar aufbereitet. Eine dreidimensionale Darstellungsart zielt dabei besonders auf eine bessere Übersicht und Wertschätzung der erbrachten Laufleistung ab. Dies soll durch personifizierte Visualisierungsmöglichkeiten, in Verbindung mit dem 3D-Druck, gefördert werden. Der entwicklete Prototyp bildet die Grundlage für die Bereitstellung eines solchen leistungsorientierten 3D-Druckprodukts.
This thesis deals with the implementation of character controls and combat system of the Action Adventure 'Scout 3D'. The game development was realized with the game engine Unity 3D. In the first part, the architecture of a typical game engine is explained. The single components are describes step by step. Then, five well-known game engines are compared and evaluated. In the next chapter, a short overview about design and architecture patterns is worked out. The features of Unity, that are used for the implementation, and Unity's animation system 'Mecanim, are described finally. The second part includes the requirement definitions for the game 'Scout COD' which define player input, different conditions that allow or disallow several activities and the behaviour of enemies. With the help of patterns the architecture of the game is designed. Then, the implementation is explained by means of code snippets.
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.
TecChannel XXL eBook
(2013)
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.
In dieser Arbeit werden zunächst die technischen Grundlagen, die zur Erstellung der Applikation notwendig sind, näher betrachtet. Hierbei wird der Unterschied zwischen Nativen Apps und WebApps beleuchtet und verschiedene Techniken für die mobile Webentwicklung vorgestellt. Anschließend werden die didaktischen und sprachlichen Grundlagen, die eine optimale Aufbereitung des Lernstoffes gewährleisten sollen, näher betrachtet. Dabei werden neben der Sprachdidaktik und Methodik auch der Lernprozess sowie die japanische Sprache beleuchtet. Abgerundet wird dies mit einem Blick auf andere Sprachlernsoftware für die japanische Sprache. Danach wird auf die Konzeption der Applikation, welche den Aufbau und die Lerninhalte umfasst, eingegangen, bevor dann schließlich die Umsetzung der Applikation beschrieben wird. Hierbei werden einzelne Aspekte und Probleme der Realisierung näher beleuchtet.