Laufende Abschlussarbeiten


A study on the impact of a rapidly growing fleet of electric vehicles on the electric power system in Alberta, Canada

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.


A Study on the Impact of a Rapidly Growing Fleet of Electric Vehicles on the Electric Power System in Alberta, Canada

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:
This thesis takes place within ABBY-Net (www.abby-net.org). A stay abroad at the University of Alberta or University of Calgary is possible.

Motivation
According to Canada’s Electric Vehicle Policy Report climate change experts suggest that more than 40 % of vehicles will need to be electric by 2040 to keep warming under two degrees.
Electric vehicles can be the key component in the transition to a lower emissions transportation system, as they can reduce emissions 45 % to 98 % compared to gasoline vehicle with Canada’s current electricity grid. But also the current Canadian electric power system are changing. The expansion of distributed energy resources such as photovoltaic systems and wind energy plants become more and more important and the overall CO2 emissions of the electricity generation mix will change in the next twenty years.

Scope
In this thesis, the impact of a high number of electric vehicles on the electric power system in the Canadian province of Alberta should be analyzed. Many studies show that the electricity which is needed for charging an electric vehicle is not always generated by clean distributed energy sources such as photovoltaic system or wind turbines. In dependency of the time of day electricity generated by gas-fired or coal-fired plants will also be needed to supply the demand for charging electric vehicles. In order to evaluate the impact of a high number of electric vehicles on the electricity generation balance and the CO2 emissions, an already existing simulation framework can be adapted and fed by input parameters describing the Albertan electric power system.
The scope of this thesis includes the modeling of input parameter, the further development of the simulation model and the evaluation of simulation results.

Vorausgesetzte Vorlesungen bzw. Kenntnisse:
-Students in the field of Computer Science, Computational Engineering, Energy Technology or other engineering sciences
-Interest on electric vehicles and electric power systems
-Good English language skills
Bearbeitungszustand:
Die Arbeit ist bereits vergeben.


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 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.


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.


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.


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, 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 von OPC UA als Kommunikationsstandard in der FA-Anlage

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.


Konzept und Implementierung eines Ferraris-Zählermoduls zur Integration elektromechanischer Stromzähler in digitale Messinfrastrukturen

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

Ammon, Lorenz
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon +49 9131 85 27929, Fax +49 9131 85 27409, E-Mail: Lorenz.Ammon@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 09131-85-27009, 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.


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.


Simulation of a low-voltage grid with solar panels and energy storage systems

Art der Arbeit:
Master Thesis
Betreuer:
Schlund, Jonas
Lehrstuhl für Informatik 7 (Rechnernetze und Kommunikationssysteme)
Telefon 09131-85-27009, E-Mail: jonas.schlund@fau.de

Luchscheider, Philipp

Stegner, Christoph

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.


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: 10. Juli reserviert (2 Vorträge), Zapf/Müller

Veröffentlicht am 2018-06-15 09:43:09 (Permalink)

Kolloquiumsvortrag: 17. Juli 2018, Roman Stöhr

Einführung in Distributed Ledger Technologien basierend auf Directed Acyclic Graphs

Die Arbeit im Rahmen des Forschungspraktikums behandelt Distributed-Ledger-Technologien neuerer Generation und deren Tauglichkeit für den Einsatz im Kontext des Internets-der-Dinge. Zunächst wird hierfür die Funktionsweise klassischer Distributed Ledger basierend auf der Blockchain-Technologie erläutert. Nach einer Darstellung der damit einhergehenden Probleme, dargestellt am Beispiel des Bitcoin-Netzwerkes, werden neuere Alternativen und deren Vorteile erläutert. Diese erweitern allesamt die klassische, lineare Blockchain zu Datenstrukturen, welche auf Directed Acyclic Graphs (DAGs) beruhen. Drei spezifische Umsetzungen dieses neuen Ansatzes (RaiBlocks, Byteball und IOTA) werden vorgestellt und untereinander verglichen. Zum Abschluss wird das Projekt des Praktikums vorgestellt und die Umsetzung besprochen. Dieses hat das Ziel sichere Kommunikation über den Distributed Ledger (IOTA-MAM) auf IoT-Hardware (RuuviTag) zu realisieren und Eigenschaften und Leistungsmerkmale dieser Kombination zu untersuchen.   Ort: Raum 4.137, Martensstr. 3, Erlangen

Veröffentlicht am 2018-06-15 09:40:15 (Permalink)

Kolloquiumsvortrag: 7. August 2018, Ingrid Münch

reserviert

Veröffentlicht am 2018-06-11 14:00:16 (Permalink)

Kolloquiumsvortrag: 26. Juni 2018, Felix Heinrich

„Aufbau eines Batteriemanagementsystems auf Basis selbstlernender neuronaler Netze„

„Battery-storage-control based on self learning neural networks “

The composition of the german electricity production is changing significantly. The goal is protect the environment by replacing old climate-damaging power plants with renewable energy sources. The decentralized structure and volatile power feed of renewable energy sources causes an increased need of storage systems and power-flexibility. The integration of large battery-storage-systems can be helpful to balance the energy flow and support a stable operating electric power system. Therefore a battery-storage-system was implemented into an household. Including a photovoltaic system, the household is able to reduce its power-feed of the electric grid as well as to improve power system stability by offering primary control to the grid. The controllable power flows are strongly dependent on time, weather and frequency and are tough to manage with an rule-based control system. Machine Learning with Reinforcement Learning algorithms are offering new interesting opportunities to improve this kind of power flows in such an uncertain environment. The advantage of control systems based on Machine Learning is the independent learning of complex patterns and rules, by just receiving simple rewards. Later on those power flows can be compared and analyzed to data of a similar project called SWARM.   Ort: Raum 04.137, Martensstr. 3, Erlangen

Veröffentlicht am 2018-06-04 09:15:43 (Permalink)

Kolloquiumsvortrag: 19. Juni 2018, Carlos Silva Segovia

Electrical simulation of a low-voltage distribution grid with energy storage and power supply from solar panels

  The use of decentralized energy generation is growing with the aim of replacing traditional fossil fuels and carbon emissions into the environment. Therefore the installation of renewables energies in the electrical grid has also increased. This type of energy is not always available, particularly with sun and wind. There are periods in which the energy generation is higher as the energy consumption and vice versa. One alternative for a later usage of energy is the implementation of energy storage systems In this project a simulation with energy storage systems (ESS) is made in a household network area including photovoltaic systems where real measures were carried out. The energy in the electrical grid is also supplied by an energy supply company. Different scenarios with various ESS technologies and control strategies are evaluated. Parameters like capacities and position of the ESS are also evaluated. The results are later analyzed and utilized for the calculation of parameters that allows making a comparison between the used energy storage systems.   Ort: Raum 04.137, Martensstr. 3, Erlangen

Veröffentlicht am 2018-05-29 08:36:47 (Permalink)