Laufende Abschlussarbeiten


Agentenbasierte Day-Ahead Einsatzplanung von virtuellen Kraft

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Pruckner, Marco
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon 09131-85-27697, Fax 09131-85-27409, E-Mail: marco.pruckner@fau.de
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


An investigation of the impact of three-dimensional scenarios on VANETs and their simulative implementation

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
German, Reinhard
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27916, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: reinhard.german@fau.de

Djanatliev, Anatoli
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27099, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: anatoli.djanatliev@fau.de

Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Analyse der Möglichkeiten und Grenzen von Smart Contracts mit HIlfe einer Implementierung in Solidity

Art der Arbeit:
Bachelor Thesis
Betreuer:
Schlund, Jonas
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27009, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: jonas.schlund@fau.de
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Analyse eines MSMQ-Systems zur Entwicklung eines Systemdiagnosetools

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Hielscher, Kai-Steffen Jens
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27932, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: kai-steffen.hielscher@fau.de
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Analyse sowie simulative Abbildung der elektrischen Einspeisung von Laufwasser- und Speicherkraftwerken in Deutschland

Art der Arbeit:
Studien-/Bachelor-/Diplom-/Masterarbeit
Betreuer:
Pruckner, Marco
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon 09131-85-27697, Fax 09131-85-27409, E-Mail: marco.pruckner@fau.de

Steber, David
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27907, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: david.steber@fau.de

Beschreibung der Arbeit:
Motivation:
Mit den Beschlüssen der deutschen Bundesregierung zur Energiewende wird die deutsche Energieversorgung nachhaltig umgestaltet. Die Hauptziele sind dabei, eine der umweltschonendsten und energiesparsamsten Volkswirtschaften bei gleichzeitig wettbewerbsfähigen Energiepreisen zu werden. Hierfür bedarf es der Unterstützung von erweiterten Analysesystemen, die sowohl die technischen als auch marktregulatorischen und rechtlichen Rahmenbedingungen gleichermaßen berücksichtigen.

Aufgabenstellung:
Im Rahmen der Weiterentwicklung eines umfassenden Simulationsmodell zur Energiesystemanalyse des europäischen Energieversorgungssystems soll in dieser Arbeit die elektrische Einspeisung von Laufwasser- und Speicherkraftwerken in Deutschland genauer untersucht und modelliert werden. Hierzu sollen in einem ersten Schritt öffentlich verfügbare Daten analysiert und ausgewertet sowie bereits verwendete Methoden zur Modellierung von Laufwasser- und Speicherkraftwerken recherchiert werden. In einem zweiten Schritt ist eine Komponente zur Abbildung der elektrischen Einspeisung von Laufwasser- und Speicherkraftwerken zu konzipieren, dabei sollen insbesondere die saisonalen Einspeiseeffekte berücksichtigt werden. In einem dritten Schritt ist diese Komponente in der Mehrmethodensoftware AnyLogic zu implementieren.

Vorausgesetzte Vorlesungen bzw. Kenntnisse:
  • Studierende(r) im Bereich der Informatik, Ingenieurwissenschaften, Mathematik oder Naturwissenschaften
  • Interesse an und erste Erfahrungen mit den Themenbereichen der elektrischen Energieversorgung sowie Simulation und/oder Programmierung

  • Selbstständige und gewissenhafte Arbeitsweise

Schlagwörter:
Modellierung, Simulation, Energiesystem, Wasserkraft, Energietechnik
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Analyse und Implementierung von QoS-Mechanismen für den Einsatz in einer VPN-Lösung

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Hielscher, Kai-Steffen Jens
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27932, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: kai-steffen.hielscher@fau.de

German, Reinhard
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27916, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: reinhard.german@fau.de

Oliver Pera

Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Analyse und Vergleich des Life Cycle Assessments für Batterie- und Wärmespeichersysteme

Art der Arbeit:
Studien-/Bachelor-/Diplom-/Masterarbeit
Betreuer:
Scharrer, Daniel
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 ( 91 31 ) 85 - 28025, E-Mail: Daniel.Scharrer@fau.de
Beschreibung der Arbeit:
Der Erfolg der deutschen Energiewende hängt im wesentlichen von der effektiven Nutzung erneuerbarer Energiequellen ab. Aufgrund ihrer fluktuierenden Einspeisung ist ein grundlegender Schritt, Speichersysteme in systemrelevanter Größenordnung zu etablieren. Im Rahmen des Projektes „Speicher“ des Energiecampus Nürnberg wird die (Weiter-)Entwicklung von potenziellen Speichersystemen fokussiert.

Das Life Cycle Assessment (LCA), auch bekannt als Ökobilanz, ist ein Analyse- und Bewertungsverfahren von Produkten für ihren gesamten Lebenszyklus. Im Verlauf der Abschlussarbeit wird ein Simulationsmodell für Bewertung und Vergleich des LCA für unterschiedliche Speichertechnologien erstellt. Der Hauptfokus wird auf Batteriespeicher und einem weiteren Speichersystem liegen, welches auf einem Zusammenspiel von Wärmepumpe, Wärmespeicher und Organic-Rankine-Cycle basiert. Mithilfe der Simulationssoftware AnyLogic wird eine Simulationsdatenbank erstellt, welche allein anhand von Eingabedaten das LCA des gewünschten Speichersystems ermittelt. Mittels verschiedener Testszenarien erfolgen Evaluation und Vergleich der Speichersysteme anhand ihres ermittelten LCA.

Vorausgesetzte Vorlesungen bzw. Kenntnisse:
  • Studium im Bereich der Informatik, Mathematik oder Ingenieurswissenschaft
  • Interesse an Methoden der Datenanalyse und dem Thema Energieversorgung

  • Erste Progammierkenntnisse wünschenswert

  • Selbstständige und gewissenhafte Arbeitsweise

Schlagwörter:
Life Cycle Assessment, Speichertechnologien, Erneuerbare Energien
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Analyse verschiedener Ansätze zur Ausbauplanung für elektrische Ladeinfrastruktur

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Pruckner, Marco
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon 09131-85-27697, Fax 09131-85-27409, E-Mail: marco.pruckner@fau.de
Beschreibung der Arbeit:
Motivation:
Die Elektromobilität stellt ein aktuelles Megathema unserer Zeit dar und hat das Potential die Mobilität der Zukunft grundlegend zu verändern. Um dies zu ermöglichen, bedarf es aber einer flächendeckenden Ladeinfrastruktur. Seit Jahren beschäftigen sich Landesregierungen, Wirtschaftsvertreter und Wissenschaftler mit der Frage, wo und wann Ladesäulen zugebaut werden sollen. Eine Übersicht über diese diversen Ansätze existiert jedoch nicht. Darüber hinaus fehlt ein Konsens darüber, welcher Ansatz zum besten Erfolg führt.

Aufgabenstellung:
Im Rahmen dieser Arbeit soll sich zunächst ein Überblick über die existierenden Werkzeuge und verwendeten Methoden im Bereich Ladeinfrastrukturausbauplanung verschafft werden. Eine umfangreiche Literaturrecherche hierzu liegt bereits vor. Darauf basierend sollen Kriterien zur Klassifizierung (Taxonomie) der Werkzeuge abgeleitet sowie Vor- und Nachteile der betrachteten Ansätze herausgearbeitet werden. In einem dritten Schritt sollen verschiedene Werkzeuge für die Ausbauplanung in Bayern untereinander simulationsgestützt verglichen und evaluiert werden. Hinweis: Bei diesem Thema ist ein ein- bis zweiwöchiger Aufenthalt am Forschungsinstitut TUMCreate in Singapur möglich.

Vorausgesetzte Vorlesungen bzw. Kenntnisse:
  • Studierende im Bereich der Informatik, Mathematik oder Ingenieurwissenschaften
  • Interesse am Thema Elektromobilität und Ausbauplanung von Ladeinfrastruktur

  • Programmierkenntnisse in mindestens einer gängigen Programmiersprache

  • Selbständige und gewissenhafte Arbeitsweise

Schlagwörter:
Elektromobilität, Modellierung, Simulation, Ladeinfrastruktur, Mobilität
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Aufbau eines Batteriemanagementsystems auf Basis selbstlernender neuronaler Netze

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Pruckner, Marco
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon 09131-85-27697, Fax 09131-85-27409, E-Mail: marco.pruckner@fau.de
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Aufbau eines Demo-Prototyps zur blockchainbasierten Koordinierung einer Energiezelle

Art der Arbeit:
Bachelor Thesis
Betreuer:
Schlund, Jonas
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27009, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: jonas.schlund@fau.de
Beschreibung der Arbeit:
Mit den Beschlüssen der deutschen Bundesregierung zur Energiewende wird die deutsche Energieversorgung nachhaltig umgestaltet. Die Hauptziele sind dabei, eine der umweltschonendsten und energiesparsamsten Volks-wirtschaften bei gleichzeitig wettbewerbsfähigen Energiepreisen zu werden. In diesem Rahmen findet eine zunehmende Dezentralisierung des Energie-systems statt, die Anzahl der Akteure und somit die Komplexität im Energiesystem steigt stark an und die Volatilität der erneuerbaren Energien erfordert neue Flexibilitätsoptionen um auch weiterhin Systemstabilität zu gewährleisten. In diesem Kontext ist es notwendig neue dezentrale Kontrollstrukturen zu designen und entwickeln die den Anforderungen des zukünftigen Energiesystems entsprechen.

Aufgabenstellung:

Im Rahmen des Forschungsprojektes „Dezentrale Organisation von zukünftigen Energiesystemen basierend auf der Kombination von Blockchains und dem zellularen Ansatz“ soll ein Demonstrator Prototyp einer Energiezelle an einem Niederspannungsstrang entwickelt werden. Ein existierender Laboraufbau aus 4 Raspberry Pis, die jeweils einen Haushalt mit Last, Photovoltaik und Speicher darstellen und über eine private Ethereum Blockchain organisiert werden, soll zu einem Demonstrator weiterentwickelt werden. Dazu sollen 3D-Modelle der Häuser entwickelt und gedruckt, der Zustand der Einspeisung, des Verbrauches und des Speichereinsatzes auf Displays auf den Häuserdächern visualisiert und eine User Interaktion mit dem Modell über Sensoren ermöglicht werden. Dabei soll das Gesamtmodell transportabel gestaltet sein.

Vorausgesetzte Vorlesungen bzw. Kenntnisse:
  • Vorzugsweise Studierende(r) im Bereich der Informatik, IuK, Elektrotechnik, Energietechnik oder vergleichbarer Ingenieur- bzw. Naturwissenschaft
  • Interesse an bzw. Erfahrungen mit Programmierung, DIY, und dem Themenbereich der elektrischen Energieversorgung.

  • Erste Erfahrungen im Umgang mit Python und LateX

  • Selbstständige und gewissenhafte Arbeitsweise

Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Bewertung der Überlastkontrolle der Kommunikationsprotokolle ETSI ITS-G5 und IEEE WAVE hinsichtlich des Beaconing

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Djanatliev, Anatoli
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27099, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: anatoli.djanatliev@fau.de
Beschreibung der Arbeit:
Beschreibung der Arbeit:
Die Car2X-Kommunikation per WLAN ist in Kommunikationsprotokollen beschrieben. Diese Protokolle werden für verschiedene Regionen der Welt von dort ansässigen Standardisierungsgremien definiert. Im Fokus dieser Masterarbeit stehen die beiden Standards ETSI ITS-G5 für Europa und IEEE WAVE für die USA.
Eine Grundfunktionalität der Car2X-Kommunikation ist das regelmäßige Senden der eigenen Position und weiterer Daten des Fahrzeuges an alle Empfänger, die sich in der Reichweite des Senders befinden. Diese Funktion wird Beaconing genannt. Einen bedeutenden Einfluss auf das Beaconing haben Mechanismen der Überlastkontrolle auf dem Kommunikationskanal. Die beiden zu betrachtenden Standards enthalten jeweils eine Definition des Beaconing und einer Überlastkontrolle. Für den europäischen Standard werden Beacons in Form des Nachrichtenformats Cooperative Awareness Message (CAM) versendet. Die entsprechende Überlastkontrolle heißt Decentralized Congestion Control (DCC). Der US-amerikanische Standard liefert das Nachrichtenformat Basic Safety Message (BSM) zum Versenden von Beacons, darin ist bereits eine Überlastkontrolle enthalten.

Ziel der Arbeit:
Die Leistungsbewertung dieser Standards zur Realisierung einer Car2X-Kommunikation soll anhand des Anwendungsfalls Beaconing unter dem entsprechenden Mechanismus der Überlastkontrolle erfolgen. Dazu müssen die relevanten Umfänge der zu analysierenden Standards in der Simulationsumgebung Veins implementiert werden. Die Implementierungen sind in der Simulation zu verifizieren. Aus den Simulationsergebnissen soll eine Bewertung der Eignung der betrachteten Standards zur Realisierung einer Car2X-Kommunikation abgeleitet werden.

Vorausgesetzte Vorlesungen bzw. Kenntnisse:
VL Fahrzeugkommunikation
Programmieren in C++
Schlagwörter:
Car2X, Simulation, Beaconing, drahtlose Kommunikation
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Central aggregator network for self-sufficient power communities

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Schlund, Jonas
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27009, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: jonas.schlund@fau.de

German, Reinhard
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27916, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: reinhard.german@fau.de

Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Datenanalyse und simulative Abbildung des Prognosefehlers der Einspeisung volatiler erneuerbarer Energien

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Pruckner, Marco
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon 09131-85-27697, Fax 09131-85-27409, E-Mail: marco.pruckner@fau.de
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Datenanalyse von Taxifahrten in New York City und Aufbau einer Simulationsumgebung zur Potentialabschätzung für die Elektrifizierung von Taxiflotten

Art der Arbeit:
Diplom-/Masterarbeit
Betreuer:
Pruckner, Marco
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon 09131-85-27697, Fax 09131-85-27409, E-Mail: marco.pruckner@fau.de
Beschreibung der Arbeit:
Motivation
Als eine der wenigen Städte weltweit veröffentlicht die Stadt New York City zeitlich und räumlich hochaufgelöste Informationen von Taxifahrten. Beispielsweise zählen zu den Informationen Beginn und Ende der Taxifahrt, Dauer, gefahrene Strecke, Anzahl der Fahrgäste, usw. Um die Luftverschmutzung in Städten zu reduzieren, erfreut sich die Elektromobilität immer größer werdende Beliebtheit, d.h. zukünftig werden auch Taxiflotten elektrisch unterwegs sein.

Aufgabenstellung
Im Rahmen dieser Arbeit soll sich zunächst ein Überblick über die veröffentlichten Daten der NYC Taxi & Limousine Commission verschafft und unter Verwendung geeigneter Tools (R, Python, etc.) analysiert werden. Anschließend soll eine Simulationsumgebung für die Modellierung von elektrisch-betriebenen Taxiflotten aufgebaut werden, wofür die gewonnen Informationen als Input-Parameter dienen. Das Simulationsmodell soll dazu eingesetzt werden, um verschiedene Szenarien für die Elektrifizierung von Taxiflotten und deren Potenziale zu untersuchen.

Vorausgesetzte Vorlesungen bzw. Kenntnisse:
  • Studierende im Bereich der Informatik, Mathematik oder Ingenieur-wissenschaften
  • Interesse an Methoden der Datenanalyse

  • Programmierkenntnisse zum Aufbau der Simulationsumgebung

  • Selbständige und gewissenhafte Arbeitsweise

Hinweis
Es sei darauf hingewiesen, dass sich hinter dieser Ausschreibung mehrere Themen im Bereich Datenanalyse, Elektrifizierung von Taxiflotten, etc. verbergen. Kontaktieren Sie mich hierzu einfach.

Schlagwörter:
Datenanalyse, Elektrifizierung von Taxiflotten, Modellierung von Taxiflotten
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Development and Evaluation of Adaptive Methods for Fault Detection in Building Operation

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Bazan, Peter
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27414, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: Peter.Bazan@fau.de
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Einsatz von OPC-UA als Kommunikationsprotokoll in medizinischen Geräten

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Hielscher, Kai-Steffen Jens
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27932, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: kai-steffen.hielscher@fau.de

Krug, Klaus (soft-gate)

Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Einsatz von Raspberry Pi zur Netzwerkdiagnose im Automatisierungsumfeld

Art der Arbeit:
Bachelor Thesis
Betreuer:
Hielscher, Kai-Steffen Jens
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27932, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: kai-steffen.hielscher@fau.de
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Entwicklung einer WLAN-Bridge für Hausautomatisierungsgeräte

Art der Arbeit:
Bachelor Thesis
Betreuer:
Hielscher, Kai-Steffen Jens
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27932, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: kai-steffen.hielscher@fau.de
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Entwicklung von Modellierungskonzepten zu Alterungsphänomenen diverser elektrochemischer Speichertechnologien

Art der Arbeit:
Studien-/Bachelor-/Diplom-/Masterarbeit
Betreuer:
Dicke, Paul
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27914, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: paul.dicke@fau.de

German, Reinhard
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27916, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: reinhard.german@fau.de

Beschreibung der Arbeit:
Motivation:
Ob beispielsweise zur Erbringung von Regelleistung, als Heimspeicher zur Eigenverbrauchsoptimierung erneuerbarer Stromerzeugung oder in mobiler Anwendung im Elektrofahrzeug – elektrochemische Speicher sind ein essentieller Bestandteil des Energiesystems der Zukunft. Jedoch stellen in der unternehmerisch konservativ orientierten und lange vorausplanenden Energiebranche Prognostizierbarkeit und Beständigkeit der Anlagen eine Kernvoraussetzung für ein risikoarmes Investment dar, weswegen präzise Modelle zur Simulation des Alterungsverhaltens der eingesetzten Speichertechnologie von besonderem Interesse sind.
Aufgabenstellung:
Ziel der Arbeit ist es, im Rahmen des Projektes „Multi Battery Systems Hybrid and New Storage Simulation Tool", einen differenzierten Überblick über kalendarische und zyklische Degradationsprozesse von Batterien verschiedener Technologien und deren Berücksichtigung in einschlägigen Modellen zu geben. Dazu sollen in einer breit gefächerten Literaturrecherche sowohl die zugrundeliegenden Mechanismen der Alterungs­phänomene unter Berücksichtigung des jeweiligen Einsatzgebietes und der Betriebsmodi beschrieben, als auch deren Umsetzung in bestehenden Batteriemodellen dargelegt werden. Darauf aufbauend sollen Konzepte erarbeitet werden, in welcher Form das Alterungsverhalten in Modelle implementiert werden kann, wie diese parametriert werden können und welche operativen Restriktionen für einen ökonomischen Betrieb der jeweiligen Zelltypen existieren. Betrachtete Batteriechemien sind neben geläufigen Lithium-Ionen und Blei-Technologien, auch Systeme der Post-Lithium Generation, also beispielsweise von Redox-Flow-Batterien oder Thermalbatterien. Abgesehen von eigenständiger und vorhandener lehrstuhlseitiger Literaturrecherche kann dazu auch auf Ergebnisse und Messdaten aus Projekten der Forschungs- und Entwicklungs­abteilung der Siemens AG (Corporate Technology) zurückgegriffen werden.
Vorausgesetzte Vorlesungen bzw. Kenntnisse:
  • vorzugsweise Studierende(r) im Bereich der Energietechnik, Informatik,Computational Engineering oder vergleichbarer Ingenieurwissenschaft
  • Interesse und erste Erfahrungen in den Themenbereichen Speichertechnologien, Energiesystemanalyse, Modellierung und Simulation

  • selbstständige, strukturierte und gewissenhafte Arbeitsweise

Schlagwörter:
elektrochemische Speicher, Energie, Batteriealterung, Modellierung und Simulation
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Erleichterung der Inbetriebnahme und Überwachung eines drahtlosen Sensornetzes durch eine graphische Anwendung

Art der Arbeit:
Bachelor Thesis
Betreuer:
Hielscher, Kai-Steffen Jens
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27932, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: kai-steffen.hielscher@fau.de
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Experimente mit RTKLIB (RTKLIB)

Art der Arbeit:
Studien-/Bachelor-/Diplom-/Masterarbeit
Betreuer:
Hielscher, Kai-Steffen Jens
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27932, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: kai-steffen.hielscher@fau.de
Beschreibung der Arbeit:
Globale Satellitennavigationssysteme wie GPS oder GALILEO erlauben üblicherweise eine Positionsbestimmung mit einer Genauigkeit von wenigen Metern. Es gibt jedoch auch Korrekturverfahren, mit denen sich die Positionsgenauigkeit deutlich erhöhen lässt. Dazu kommen Basisstationen zum Einsatz, die Korrekturdaten zur Verfügung stellen, die von mobilen GNSS-Empfängern genutzt werden können, um damit genauere Positionen zu bestimmen.
In dieser Bachelorarbeit sollen die Möglichkeiten, die das Projekt RTKLIB bietet, experimentell evaluiert werden. In einem ersten Schritt soll eine vorgegebene Strecke mit einem mobilen GPS-Empfänger vermessen werden. An unterschiedlichen Positionen werden dazu Positionsdaten und GNSS-Rohdaten aufgezeichnet. In einem zweiten Schritt können diese Daten mit Korrekturdaten verrechnet werden, um genauere Positionen zu bestimmen (Postprocessing). Die nötigen Korrekturdaten sind im Internet öffentlich verfügbar. Ein nächster Schritt ist die Anwendung der Real-Time-Kinematik. Dabei werden die Korrekturdaten bereits während der Messung online bezogen. Einige Vermessungsdienste stellen diese in Echtzeit im Internet zur Verfügung. In einem nächsten Schritt sollen eigene Korrekturdaten erzeugt und genutzt werden. Für unsere Zeitsynchronisation betreiben wir einen stationären GPS-Empfänger mit einer auf dem Dach des Wolfgang-Händler-Hochhauses fest installierten GPS-Antenne. An das System kann ein weiterer Empfängerbaustein angeschlossen werden, mit dessen Hilfe sich Korrekturdaten errechnen lassen, die sich dann mittels eine NTRIP-Casters im Internet verbreiten lassen.
Je nachdem, ob die Arbeit als Bachelorarbeit, als Masterarbeit oder als Projekt durchgeführt werden soll, sind diverse ergänzende Aufgaben denkbar: Die Unix-Varianten der RTKLIB-Applikationen weisen in der aktuellen Beta-Version noch einige Unzulänglichkeiten auf, die im Rahmen der Arbeit verbessert werden können. Zudem kann evaluiert werden, in wie weit es möglich ist, Netz-RTK mit virtuellen Referenzstationen in einem Netz aus mehreren eigenen Referenzstationen einzusetzen.
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Implementierung einer Fahrzeug-Längsdynamiksimulation auf einem dynamischen Motorprüfstand zur realitätsnahen Abbildung von Straßenfahrprofilen bei einem Nutzfahrzeug-Dieselmotor

Art der Arbeit:
Bachelor Thesis
Betreuer:
Djanatliev, Anatoli
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27099, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: anatoli.djanatliev@fau.de
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Implementierung einer Remotecontrollersoftware für das Mischpult DDX3216

Art der Arbeit:
Bachelor Thesis
Betreuer:
German, Reinhard
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27916, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: reinhard.german@fau.de

Hielscher, Kai-Steffen Jens
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27932, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: kai-steffen.hielscher@fau.de

Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Konzept und Umsetzung eines Centralized Network Controllers für Time-Sensitive Networks

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Hielscher, Kai-Steffen Jens
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27932, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: kai-steffen.hielscher@fau.de
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Konzeption einer Cloud2Device Kommunikation zur Visualisierung von cloud-basierten Daten auf HMI- und SCADA-Systemen

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Hielscher, Kai-Steffen Jens
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27932, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: kai-steffen.hielscher@fau.de
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Konzeptionierung, Simulation und Implementierung Blockchain-basierter Energiemärkte

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Schlund, Jonas
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27009, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: jonas.schlund@fau.de
Beschreibung der Arbeit:
Im Rahmen des Forschungsprojektes „Dezentrale Organisation von zukünftigen Energiesystemen basierend auf der Kombination von Blockchains und dem zellularen Ansatz“ soll eine prototypische Implementierung eines Blockchain-basierten Energiemarktes umgesetzt werden. Dazu soll zunächst ein überblick über relevante Marktmechanismen zusammengestellt und darauf basierend eine Konzeptionierung erstellt werden. Dabei soll neben Angebot und Nachfrage auch Einflussnahme auf die Preisbildung in Abhängigkeit von Faktoren wie Frequenz und Spannung im betrachteten Netzgebiet, Engpässen in beanspruchten Leitungen und Art der Energie ermöglicht werden. Das Konzept wird als Simulationsmodell skalierbar umgesetzt und anschließend prototypisch im Labor implementiert.
Vorausgesetzte Vorlesungen bzw. Kenntnisse:
Motivation
Mit den Beschlüssen der deutschen Bundesregierung zur Energiewende wird die deutsche Energieversorgung nachhaltig umgestaltet. Die Hauptziele sind dabei eine der umweltschonendsten und energiesparsamsten Volks-wirtschaften bei gleichzeitig wettbewerbsfähigen Energiepreisen zu werden. In diesem Rahmen findet eine zunehmende Dezentralisierung des Energie-systems statt, die Anzahl der Akteure und somit die Komplexität im Energiesystem steigt stark an und die Volatilität der erneuerbaren Energien erfordert neue Flexibilitätsoptionen um auch weiterhin Systemstabilität zu gewährleisten. In diesem Kontext ist es notwendig neue dezentrale Kontrollstrukturen zu designen und entwickeln die den Anforderungen des zukünftigen Energiesystems entsprechen.

Anforderungsprofil

  • Vorzugsweise Studierende(r) im Bereich der Informatik, IuK, Elektrotechnik, Energietechnik oder vergleichbarer Ingenieur- bzw. Naturwissenschaft

  • Interesse an bzw. Erfahrungen mit Programmierung, Blockchain, Simulation und Modellierung und dem Themenbereich der dezentralen elektrischen Energieversorgung bzw. Energiemärkte

  • Erste Erfahrungen im Umgang mit Python, AnyLogic, Solidity und/oder LaTeX

  • Selbstständige und gewissenhafte Arbeitsweise

Schlagwörter:
Blockchain, dezentrales Energiesystem, Energiemarkt
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Modellgestützte Analyse der flexiblen und effizienten Verwendung von Strom aus fluktuierenden erneuerbaren Energien für den öffentlichen Personennahverkehr

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Pruckner, Marco
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon 09131-85-27697, Fax 09131-85-27409, E-Mail: marco.pruckner@fau.de
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Modellierung eines Wärmepumpen-ORC-Wärmespeichersystems für Haushalte

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Scharrer, Daniel
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 ( 91 31 ) 85 - 28025, E-Mail: Daniel.Scharrer@fau.de

German, Reinhard
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27916, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: reinhard.german@fau.de

Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


NTP: u-Blox-Referenzuhr

Art der Arbeit:
Studien-/Bachelor-/Diplom-/Masterarbeit
Betreuer:
Hielscher, Kai-Steffen Jens
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27932, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: kai-steffen.hielscher@fau.de
Beschreibung der Arbeit:

Für die Anbindung von externen Uhren an NTP sind im Quellcode von NTP einige Referenzuhr-Treiber vorhanden. Viele dieser Treiber sind jedoch für veraltete Hardware. Moderne Hardware wird meist über generische Treiber in Kombination mit der PPS-API oder gpsd eingesetzt.

Ziel der Arbeit ist es, einen NTP-Referenzuhr-Treiber für aktuelle GPS-Empfänger der Firma u-Blox zu entwickeln, da diese GPS-Empfänger weit verbreitet und günstig sind sowie gute Leistungsparameter besitzen. Dabei soll der Referenzuhr-Treiber Typ 30 (Motorola UT Oncore) als Ausgangsbasis dienen, denn dieser Treiber hat sich in vielen Projekten bewährt, die sich mit hochgenauer Zeitsynchronisation beschäftigen. Viele der in dieser Referenzuhr vom Typ 30 umgesetzten Mechanismen lassen sich direkt auf u-Blox-Empfänger übertragen. Je nachdem, in welchem Rahmen die Arbeit bearbeitet wird, sind einige Erweiterungen denkbar. So soll im Rahmen einer Masterarbeit das von uns in diversen anderen Arbeiten umgesetzte Konzept der individuellen Messung der Interrupt-Latenz für jeden einzelnen PPS-Puls standardisiert in diesen Treiber integriert werden. Die Idee hierbei ist, dass es die PPS-API im Betriebssystem erlaubt, mit einem Echo-Impuls auf eingehende PPS-Pulse zu antworten. Die Timing-Varianten des uBlox-Chipsatzes (z.B. uBlox Neo-M8T) können diese Echo-Pulse mit einem eigenen Zeitstempel versehen. NTP kann dann wiederum die somit gemessene individuelle Interrupt-Latenz in die Zeitsynchronisation einbeziehen. Diese Mechanismen wurden in Vorarbeiten bereits evaluiert, jedoch existiert bislang keine standardisierte Umsetzung in einem eigenen Referenzuhr-Treiber für NTP.

Weitere Informationen zur Arbeit
Schlagwörter:
NTP,u-Blox, GPS, Refclock
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Optimierte Integration von Elektrofahrzeugen in Verteilnetze

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Pruckner, Marco
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon 09131-85-27697, Fax 09131-85-27409, E-Mail: marco.pruckner@fau.de
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Simulation eines energieeffizienten Rechenzentrums unter Berücksichtigung der IT-Komponenten und der energetischen Infrastruktur

Art der Arbeit:
Studien-/Bachelor-/Diplom-/Masterarbeit
Betreuer:
German, Reinhard
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27916, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: reinhard.german@fau.de
Beschreibung der Arbeit:
Der Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme) befasst sich u.a. mit der umfassenden Analyse und Simulation von Energiesystemen auf verschiedenen Skalierungsebenen. Dies schließt sowohl die detaillierte Betrachtung von einzelnen Gebäuden, von verbundenen Siedlungen als auch die ganzheitliche Energiesystemanalyse in Bezug auf energiewirtschaftliche Fragestellungen ein.
Die Nürnberger noris network AG bietet Unternehmen maßgeschneiderte ITK-Lösungen in den Bereichen IT-Outsourcing, Cloud Services sowie Network & Security. Technologische Basis dieser Services ist eine leistungsfähige IT-Infrastruktur mit einem noris network-eigenem Hochleistungs-Backbone und mehreren Hochsicherheits-rechenzentren – darunter das Rechenzentrum NBG6, eines der anerkannt modernsten und energieeffizientesten Rechenzentren Europas.
Das angesprochene Rechenzentrum der noris network AG am Standort Nürnberg sowie weitere geplante Rechenzentren zeichnen sich durch besondere Maßnahmen zur Energieeffizienz aus. Unter anderem wurde dort ein innovatives Kühlkonzept zur Ableitung der von den IT-Komponenten erzeugten Wärme installiert. Eine Herausforderung besteht darin, die Energieeffizienz stetig zu verbessern. In einem ersten Schritt sollen dazu im Rechenzentrum (Innensicht) die Freiheitsgrade der IT-Komponenten identifiziert und genutzt, sowie die interne Steuerung optimiert werden. Ein weiterer Aspekt ist die Integration von erneuerbaren Energiequellen (z.B. Photovoltaik-Anlagen) in die Energieinfrastruktur der Rechenzentren. In einem zweiten Schritt soll die mögliche Interaktion des Rechenzentrums mit seiner Umwelt (z.B. im Smart Grid) untersucht werden (Außensicht). Hier ist beispielsweise die Identifikation und Bewertung der Potentiale des Einsatzes als Energiespeicher und der Erbringung von Systemdienstleistungen notwendig.

Diese ganzheitliche Betrachtungsweise erfordert eine umfassende Modellierung und Simulation des Rechenzentrums mittels am Lehrstuhl vorhandener Techniken, die im Rahmen der Arbeit erweitert und angepasst werden müssen. Ziel dieser Arbeit ist der Aufbau eines Modells aus der Innensicht, um Effekte von Energieeffizienzmaßnahmen ganzheitlich (IT + Infrastruktur) abzubilden und zu simulieren. Weiterhin gilt es, die Auswirkungen der Maßnahmen zu identifizieren, zu analysieren und zu bewerten. Dazu sind folgende Schritte notwendig:
1) Analyse und Recherche
a) Eine Analyse der Ist-Situation des RZ: IT-Teil, Infrastruktur zur Energieversorgung und zur Kühlung, Mess- und Monitoringsystem, Identifikation von interessanten Fragestellungen (Besichtigung, Einsicht in Dokumente, Führen von Interviews).
b) Recherche nach geeigneten Kenngrößen in der Literatur und ggfs. Definition neuer Kenngrößen zur Beschreibung der Energieeffizienz und weiterer Aspekte des RZ.
2) Erstellung und Dokumentation eines konzeptionellen Modells zur Beschreibung des Systems und anschließendes Review mit Fachexperten der noris network AG.
3) Erstellung eines lauffähigen Simulationsmodells. Hierbei zunächst Parametrierung mit plausiblen Werten; anschließend Testläufe.
4) Parametrierung mit zur Verfügung gestellten, realen Werten sowie Kalibrierung und Validierung des Modells.
5) Überprüfung von Betriebsstrategien und der Ausnutzung von Freiheitsgraden, bei denen die Auswirkungen einzelner Energieeffizienzmaßnahmen ganzheitlich betrachtet werden. Durchführung und geeignete visuelle Dokumentation von Simulationsexperimenten.
6) Schriftliche Dokumentation der Ergebnisse.

Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Simulationsbasierte Analyse des Potenzials elektrifizierter Taxiflotten

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Pruckner, Marco
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon 09131-85-27697, Fax 09131-85-27409, E-Mail: marco.pruckner@fau.de
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


SkyNet Basisstation

Art der Arbeit:
Bachelor Thesis
Betreuer:
Eckert, Jürgen
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Fax +49 9131 85 27409
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Stochastische Analyse sowie simulative Abbildung des Prognosefehlers der Einspeisung volatiler erneuerbarer Energien

Art der Arbeit:
Studien-/Bachelor-/Diplom-/Masterarbeit
Betreuer:
Pruckner, Marco
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon 09131-85-27697, Fax 09131-85-27409, E-Mail: marco.pruckner@fau.de

Steber, David
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27907, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: david.steber@fau.de

Beschreibung der Arbeit:
Im Rahmen der Weiterentwicklung eines Simulationsmodells zur Energiesystem-analyse des europäischen Energieversorgungssystems ist im Rahmen dieser Arbeit basierend auf vorliegenden historischen Daten ein energieträgerscharfes stochastisches Modell zur Berücksichtigung des Prognosefehlers der Einspeisung aus volatilen erneuerbaren Energien (z.B. Wind- und Solarenergie) zu entwickeln und simulativ abzubilden. Die hieraus resultierenden Erkenntnisse gilt es in einem Prognosemodul des Simulationsmodells zu implementieren, um den einzelnen Akteuren im Energiemarkt eine Vorhersage zur Optimierung ihres Anlagenparks bereitzustellen. Hierzu sind verschiedene Prognosehorizonte zu berücksichtigen und dafür entsprechende Methoden zu entwickeln.

Motivation
Mit den Beschlüssen der deutschen Bundesregierung zur Energiewende wird die deutsche Energieversorgung nachhaltig umgestaltet. Die Hauptziele sind dabei, eine der umweltschonendsten und energiesparsamsten Volkswirtschaften bei gleichzeitig wettbewerbsfähigen Energiepreisen zu werden. Hierfür bedarf es der Unterstützung von erweiterten Analysesystemen, die sowohl die technischen als auch marktregulatorischen und rechtlichen Rahmenbedingungen gleichermaßen berücksichtigen.

Vorausgesetzte Vorlesungen bzw. Kenntnisse:
Studierende(r) im Bereich der Informatik, Ingenieurwissenschaften, Mathematik oder Naturwissenschaften Interesse an und erste Erfahrungen mit den Themenbereichen der elektrischen Energieversorgung sowie Simulation und/oder Programmierung Selbstständige und gewissenhafte Arbeitsweise
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


Untersuchung der Einflüsse dreidimensionaler Szenarien auf VANET's

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Djanatliev, Anatoli
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27099, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: anatoli.djanatliev@fau.de
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.

Neuigkeiten aus der LehreRSS

Teaching Übersicht

Kolloquiumsvortrag: 26. März 2019, Andreas Buck

The Practical Application of Differential Privacy in the Automotive Domain

Das Auswerten von Nutzerdaten birgt erhebliches Potential für die Verbesserung von Produkten und Diensten. Um Nutzer vor schädlicher Verwertung zu schützen, werden deren Daten anonymisiert. Traditionellen Anonymisierungstechniken fehlt es trotz jahrelanger Anwendung an einem konkreten Versprechen an Sicherheit, welches Individuen gegeben werden kann. Differential Privacy (DP) stellt anonymisierenden Algorithmen die mathematische Bedingung, dass Daten einzelner Nutzer nur eingeschränkt Auswirkung auf Ergebnisse haben und kann somit ein Versprechen geben. Obwohl bereits über eine Dekade alt und in der Forschung ein großer Erfolg, sind Anwendungen von DP in der Praxis immer noch rar. Diese Arbeit untersucht die praktische Anwendbarkeit von DP in der Automobilindustrie. Um den Zugang zu DP zu vereinfachen, werden zunächst Kriterien identifiziert, die beim Entwurf eines Anonymisierungskonzeptes eine Rolle spielen. Anhand dieser Kriterien wird ein Schema erarbeitet, welches die Zuordnung von konkreten Anwendungsfällen zu DP Mechanismen vereinfacht. Zur Einbindung von DP in die Datenverarbeitung wird ein leichtgewichtiges Anonymisierungsframework vorgestellt. Es implementiert verschiedene Mechanismen, die Local Differential Privacy (LDP), eine besonders strikte Variante von DP, erfüllen. Das Framework wird in eine aktive Big Data Plattform integriert. Anhand eins beispielhaften Anwendungsfalls werden die Performanz und die Resultate verschiedener LDP Algorithmen auf der Plattform erprobt und evaluiert. Ort: Raum 04.137, Martensstr. 3, Erlangen Zeit: 10:15 Uhr

Veröffentlicht am 2018-12-03 08:47:02 (Permalink)

Kolloquiumsvortrag 22. Januar 2019, Florian Korschin

Aufbau eines Demo-Prototyps zur blockchainbasierten Koordinierung einer Energiezelle

Im Rahmen der nachhaltigen Umstellung der deutschen Energieversorung, findet eine zunehmende Dezentralisierung des Energiesystems statt, die Anzahl der Akteure und somit die Komplexität im Energiesystem steigt stark an und die Volatilität der erneuerbaren Energien erfordert neue Flexibilitätsoptionen um auch weiterhin Systemstabilität zu gewährleisten. In diesem Kontext ist es notwendig neue dezentrale Kontrollstrukturen zu designen und entwickeln die den Anforderungen des zukünftigen Energiesystems entsprechen. Als Grundlage für die vorliegende Arbeit dient eine dezentrale blockchainbasierte Appliklation, welche die Systemstabilität eines kleines Dorfes sicherstellt. Das Dorf besteht hierbei aus mehreren Haushalten, welche jeweils als einzelne Energiezelle simuliert werden. Hardwaretechnisch besteht jeder Haushalt bereits aus einem Rasperry Pi, welches in ein mit einem 3D-Drucker erstelltem Haus eingebettet ist. Die bestehende Infrastruktur wird innerhalb dieser Arbeit derart erweitert, dass daraus ein Demonstrator ensteht, mittels welchem eine Interaktion mit dem Haushalt als auch eine Anzeige des aktuellen Zustandes möglich ist. Dazu soll der Zustand der Einspeisung und des Verbrauches auf Displays (auf den Häuserdächern) visualisiert und eine User Interaktion mit dem Modell ermöglicht werden. Die vorliegende Arbeit erläutert zunächst die vorhande Infrastruktur. Daraufhin wird ein Konzept zur Erstellung der GUI und die daraus entstehende Softwarearchitektur dargestellt. Ort: Raum 04.137, Martensstr. 3, Erlangen Zeit: 10:15 Uhr      

Veröffentlicht am 2018-11-27 13:35:34 (Permalink)

Kolloquiumsvortrag: 15. Januar 2019, Fabian Scheidig

Einsatz von OPC-UA als Kommunikationsprotokoll in medizinischen Geräten

OPC UA oder auch IEC 62541 ist ein Standard der Industrie 4.0 für Maschinenbeschreibung und Kommunikation. Maschinen, unabhängig von Herstellern, können somit die Fähigkeiten anderer Maschinen automatisch erkennen und selbstständig interagieren. Über die gleiche Schnittstelle können Service, IT oder Management zugreifen, um den aktuellen Status des Systems auszulesen oder große Datenmengen für Prognosen zu sammeln. Die ehemalige Verbindungsschicht zwischen Maschine und Mensch kann dadurch eingespart werden. Hierdurch, und da der Standard gebührenfrei und ohne Lizenzauflagen genutzt werden kann, können Kosten, Hardware und Entwicklungsaufwand reduziert werden. Heute bestehen medizinische Geräte wie MRT-, CT- oder Röntgengeräte aus vielen ”embedded platforms”. Diese kommunizieren über unterschiedliche Schnittstellen und Protokolle miteinander. Kaufbare Komponenten müssen noch einmal entwickelt, angepasst oder durch ein Gateway integriert werden, um mit diesen Schnittstellen kommunizieren zu können. Dies erfordert zusätzlichen Aufwand, der durch die Nutzung eines weit verbreiteten Standards, wie dem Industrie 4.0 Standard OPC UA, vermieden werden kann. In dieser Thesis wird geprüft, ob OPC UA den Medizin-Normen und notwendigen Timings genügt. Des Weiteren werden vorhandene Implementierungen verglichen. Es wird ein Beispielsystem zur Ansteuerung der Achsen entwickelt. Der Prototyp basiert auf der Patientenliege. Hierbei wird auf Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Achsentypen, Sicherheit, Performance, den aktuellen Stand der Spezifikation und mögliche zukünftige Features eingegangen. Der Stack ”open62541” ist effizient. Es ist eine ausführliche Dokumentation mit Beispielcode vorhanden. Die Namensgebung von Variablen und Funktionen ist schlüssig. Die Community ist freundlich und hilfsbereit. Gefundene medizinischen Normen, so wie geforderten Intervalle können eingehalten werden. Angeschlossene Achsen werden vom Server dynamisch erkannt. Ein Client stellt diese mit einer GUI dem Nutzer zur Verfügung.   Ort: Raum 04.137, Martensstr. 3, Erlangen Zeit: 10:15 - 11:00 Uhr

Veröffentlicht am 2018-11-22 13:14:09 (Permalink)

Kolloquiumsvortrag: 18. Dezember 2018, Ramesh Palwai

Development and Evaluation of Adaptive Methods for Fault Detection in Building Operation

In order to ensure fault-free and energy-efficient building operation, it is necessary to acquire and analyze relevant time series data, such as system temperatures, control signals or weather data. For a largely automated analysis of these data with regard to suboptimal operating states / errors, different methods can be used. Promising methods are common regression and classification methods, such as linear regression, support vector machines, decision trees, or naive Bayes classifiers. A prerequisite for the functioning of these and similar methods is the existence of a training data set which covers as far as possible (nominal and faulty) system states. Since this requirement is not fulfilled in practice in most cases, one can pass on to adjust the training data set gradually during operation. Ort: Raum 04.137, Martensstr. 3, Erlangen Zeit: 18. Dezember 2018, 11:00 Uhr

Veröffentlicht am 2018-11-19 10:29:53 (Permalink)

Kolloquiumsvortrag: 18. Dezember 2018, Daniel Rosenmüller

Umsetzung von DIY-Plattformen im Prototypenbau bei Automobilen

Die Umsetzung von Elektronik im Prototypenbau bei Automobilen steht vor Herausforderungen, neue Technologien schnell, einfach und funktional zu entwickeln, jedoch flexibel zu bleiben um einzelne Module ad-hoc austauschen zu können. DIY-Plattformen, wie die Arduino Produktfamilie oder der Raspberry Pi sind heutzutage gängige Methoden, um Elektronik-Projekte jeglicher Art schnell und günstig zu entwickeln. Da sie ebenfalls in der Internet of Things (IoT) Welt hohe Beliebtheit haben, wächst die Erweiterungsmöglichkeit stetig, um Sensoren und Aktuatoren jeglicher Art damit zu steuern und auch komplexe Logiken zu implementieren. Auch Anbindungen an die Fahrzeugelektronik sind damit umsetzbar, um beispielsweise Bus-Systeme, wie den LIN-Bus, damit anzusteuern. Fahrzeugbezogene Sensoren können somit ebenfalls gelesen werden und Aktuatoren algorithmisch gesteurt werden. Dieser Vortrag zeigt Wege mit vielen Beispielen, wie Problemansätze mit DIY-Plattformen einfach zu entwickeln sind, um einen Überblick zu schaffen, wie mächtig diese Technologien heutzutage sind. Ort: Raum 04.137, Martensstr. 3, 91058 Erlangen Zeit: 10:15 Uhr

Veröffentlicht am 2018-10-22 15:20:25 (Permalink)