Einheitliches Management serviceorientierter Systeme in einer Multi-Provider-Umgebung

Die zunehmende Digitalisierung der Geschäfts- und Alltagswelt stellt die heutige Unternehmens-IT vor immer größer werdende Herausforderungen. Die Unternehmen sind gezwungen, ihre Prozesse kontinuierlich zu optimieren und an veränderte Rahmen- und Marktbedingungen anzupassen. Die IT muss mit diesem Wandel Schritt halten. Als ein strategisches IT-Konzept bietet das Cloud-Computing die Möglichkeit, die IT-Landschaft bedarfsorientiert nach dem Baukastenprinzip zusammenzustellen. In den seltensten Fällen wird aber ein einzelner Anbieter über ein passendes Leistungsangebot verfügen, das sämtliche funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen abdeckt. Der Weg hin zu einer Multi-Provider-Umgebung ist somit vorgezeichnet und bereits durch Trends belegt. Allerdings stellt das einheitliche Management einer Multi-Provider-Umgebung, die neben cloudbasierten auch virtuelle und physikalische Umgebungen umfasst, eine Herausforderung dar. Die anforderungsgerechte Bereitstellung und der gütegesicherte Betrieb von Services erfordern den flexiblen Einsatz aller am Verbund beteiligten Ausführungsumgebungen. Im Rahmen dieser Arbeit wird dafür eine Lösung entwickelt. Die Grundlage bildet ein Informationsmodell, das managementrelevante Ressourcen durch Managementobjekte einheitlich repräsentiert. Dazu werden Managementobjektklassen und ihre Beziehungen untereinander festgelegt. Managementobjektklassen verfügen über öffentliche Eigenschaften, die in Form von Managementvariablen modelliert werden. Mit Hilfe von Statusvariablen kann sich der Manager über den Ressourcenzustand informieren, und mit Hilfe von Konfigurationsvariablen kann er auf den Ressourcenzustand einwirken. Das Management einer Multi-Provider-Umgebung erfordert den Einsatz eines Managementsystems, das den fehlerfreien Servicebetrieb sicherstellt. Dazu gilt es, die vom Informationsmodell festgelegten Managementobjekte zur Laufzeit bereitzustellen und zu verwalten. Die Umsetzung wird dadurch erschwert, dass nicht nur eine einzelne Managementarchitektur zum Einsatz kommt, sondern zumeist mehrere. Dies setzt den Einsatz einer Datenstruktur voraus, die zur Informationsintegration verschiedenste Datenquellen anbinden kann. Dadurch lässt sich die Heterogenität überwinden und eine einheitliche Sicht auf die Managementinformationen erzeugen. Zur Gewährleistung der nicht-funktionalen Eigenschaften bedarf es neben der kontinuierlichen Überprüfung der Zieleinhaltung auch des Einsatzes adaptiver Maßnahmen, um den sich abzeichnenden Zielverfehlungen entgegenzuwirken. Hierfür kommen Policy-Regeln zum Einsatz, die die Multi-Provider-Umgebung überwachen und steuern. Im Rahmen eines Anwendungsfalls wird der experimentelle Nachweis erbracht, dass sich nicht-interaktive Services auf Basis des Informationsmodells und der Policy-Regeln in einem Verbund von heterogenen Ausführungsumgebungen flexibel bereitstellen und gütegesichert erbringen lassen

Einsatz des J2EE Frameworks Jakarta Struts

Die Arbeit befasst sich mit dem J2EE Framework Jakarta Struts. Hauptziel ist es, den Einsatz von Struts in der ZKB zu prüfen. Es soll festgestellt werden, ob Struts in Zukunft für die Entwicklung grösserer Web-Applikationen in der ZKB eingesetzt werden kann. Dazu wird eine bereits existierende ASP Web-Applikation zuerst zu einer JSP-Applikation (Model 1) und anschliessend zu einer Struts-Applikation (Model 2) portiert. Danach werden die beiden Versionen bzgl. Entwicklungsaufwand, Funktionsumfang, Performance und Wartbarkeit miteinander verglichen. Darüber hinaus werden Fähigkeiten des Struts Frameworks beleuchtet, die Architektur des Frameworks beschrieben und überprüft, inwiefern das Framework den Entwickler entlasten kann. Entwickler ohne Erfahrung mit Struts finden hier ausserdem eine verständliche Einführung an einem überschaubaren Beispiel. Nach der Einleitung in Kapitel 1 werden im zweiten Kapitel die Struts zu Grunde liegenden Technologien der Java 2 Plattform Enterprise Edition (J2EE) von Sun beschrieben. Im dritten Kapitel wird detailliert auf Struts eingegangen. Um dem Leser den Einstieg in Struts zu erleichtern, wird vor der Beschreibung der Struts Komponenten die Architektur und der Programmablauf erläutert. Eine Anleitung zum Erstellen einer kleinen Struts Applikation erklärt Struts an einem praktischen Beispiel. Vergleichbare Frameworks werden am Ende des Kapitels vorgestellt. Im vierten Kapitel erläutere ich die Entwicklung der von mir mit Struts erstellten Web-Applikation. Die beiden letzten Kapitel enthalten die Erkenntnisse aus meiner Arbeit mit Struts und versuchen eine Entscheidungsgrundlage für oder gegen den Einsatz des Frameworks zu liefern

Forum - Ausgabe 2008/2009

Informiert über die Forschungsaktivitäten an der Hochschule Konstanz im Jahr 2008/2009

A Device Interconnection System for Energy Management

Mit Energiemanagementlösungen lassen sich wertvolle Beiträge zur Erhöhung der Energieeffizienz erzielen. Geeignete Lösungen können eine Reduzierung des Ausstoßes an Treibhausgasen bewirken sowie zu einer Reduzierung der Energiekosten für die Bürgerinnen und Bürger beitragen. Im Rahmen dieser Arbeit werden die wesentlichen Bestandteile von Energiemanagementsystemen und deren Einsatzfähigkeit in verteilten Systemen genauer betrachtet. Dabei wird gezeigt, dass viele bisherige Energiemanagementsysteme Beschränkungen in ihrer Einsatzfähigkeit unterliegen. Aus diesem Grund wird ein Systemkonzept für zukünftige Energiemanagementsysteme auf Basis des Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) nach einem allgemeinen, Nutzer-zentrierten Ansatz entwickelt. Das Systemkonzept besteht erstens aus Verfahren zur Geräteeinbindung möglichst alle Arten von Anlagen, Maschinen und Geräten, zweitens aus einer datenschutz- und datensicherheitskonformen hierarchischen Kommunikationsstruktur sowie drittens aus verschiedenen modularen Energiemanagement-Funktionalitäten. Für die Erprobung des Systemkonzepts wurde u.a. eine Softwareplattform in der Skriptsprache JavaScript zur Ausführung von verteilten Energiemanagement-Anwendungen implementiert. Verschiedene Techniken zur Geräteeinbindung sowie Energiemanagement-Funktionalitäten wurden als Anwendungen dieser Softwareplattform umgesetzt. Dazu zählen eine Energieverbrauchsschätzung für Computer, mehrere Techniken zur Identifikation des Gerätebetriebsstatus anhand von Messdaten, einige Smartphone- bzw. Tablet-Anwendungen für die Nutzer-unterstützte Energieverbrauchsoptimierung sowie Anwendungen zur automatisierten Energieverbrauchsoptimierung inklusive einer Lastspitzenreduktion. Zur Demonstration der Funktionsfähigkeit wurde das System in Unternehmen und Privathaushalten eingesetzt. Dabei wird gezeigt, dass die bisherigen Beschränkungen der Einsatzfähigkeit von Energiemanagementsystemen überwunden werden und ein großflächiger Einsatz technisch möglich ist. Weiterhin werden die verschiedenen Komponenten und Verfahren einzeln evaluiert. Die gewählte hierarchische Kommunikationsstruktur bestätigt sich dabei als geeignetes Konzept, das zudem weitere Vorteile hinsichtlich der Skalierungsfähigkeit und der Ausfallsicherheit bietet. Zusätzlich wird gezeigt, dass die verschiedenen Techniken und Funktionalitäten aufgrund ihrer Präzision und aufgrund ihrer gezeigten Realisierbarkeit angemessene Lösungen für das Energiemanagement darstellen.In view of the energy transition in Germany, potential power savings are achieved through the application of energy management solutions. Using appropriate concepts, energy management systems can contribute to the reduction in the emission of greenhouse gases and reduce the energy costs for end consumers. In this thesis, the different components of energy management systems are studied and their applicability in distributed systems is analyzed. It is shown that a majority of energy management systems suffer from limitations in their operational capabilities. For this reason, a user oriented system concept for future energy management systems based on the Internet of Things (IoT) is developed. The system is composed of three layers, the lowest of which addresses the methods for the integration of all types of machines and devices. For the middle layer a hierarchical communication structure with distributed applications is suggested, to satisfy privacy and data security requirements. In the top layer, different energy management functionalities are outlined. For the testing of the system concept, a software platform for distributed applications was realized in JavaScript. Several device connectivity techniques as well as energy management functionalities are implemented as applications of this software platform, such as an energy consumption estimation for computers, several device status identification techniques based on measured data, several smartphone and tablet applications for the end-user based energy consumption optimization as well as some applications for the automated energy consumption optimization, including a peak consumption reduction. To demonstrate the functionality of the system, it was used in both work and home environments. Thereby it is demonstrated that the restrictions in the operational capability of energy management systems could be overcome and that a wide deployment of these systems is possible from a technical point of view. Furthermore, the different components and processes are individually evaluated, whereby the chosen hierarchal communication structure is proven to be a practical concept, offering advantages in scaling and reliability. It is shown that the different techniques and functionalities offer a capable energy management solution, as a result of their precision and demonstrated feasibility

Forum - Ausgabe 2007/2008

Informiert über die Forschungsaktivitäten an der Hochschule Konstanz im Jahr 2007/2008

Forum - Ausgabe 2011/2012

Informiert über die Forschungsaktivitäten an der Hochschule Konstanz im Jahr 2011/2012

Ein neues Konzept für die semantische Suche in heterogenen Informationssystemen zu Fragestellungen aus Umwelt und Energie

Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht darin, ein neues Konzept für die semantische Suche in heterogenen Informationssystemen zu Fragestellungen aus Umwelt und Energie zu entwickeln, d.h. die Konzeption und Entwicklung einer Suchfunktion für Webportale, die zwar für den Nutzer so einfach wie herkömmliche Internet-Suchmaschinen funktioniert, jedoch qualitativ bessere, ggf. mehr Ergebnisse liefert als eine konventionelle Volltextsuche. Dazu werden, ausgehend von einer Grundarchitektur, vier Architekturvarianten entwor-fen, vorgestellt und in konkreten Umsetzungsbeispielen evaluiert

Interoperabilität bei IT-Systemen im hochschulübergreifenden Kontext: Entwicklung und Validierung eines Referenzmodells für hochschulübergreifendes elektronisches Prüfungsmanagement

Based on a case study the author prepared solutions for grading and examination management which is shared between two or more universities. The objective was to develop a reference model to structure the complex processes and to provide solutions for grading and examination management. The reference model has been evaluated by experts in order to improve coherence and consistency. Based on the evaluation results the author revised the reference model and indicated future work on implementation and maintenance issues

Digitale Transformation

Dieses Open Access-Buch gibt eine Einführung in die Grundlagen der digitalen Transformation. Es werden aktuelle technologische Trends sowie Auswirkungen auf den Wettbewerb und die Geschäftsmodellentwicklung erläutert. Außerdem werden anhand empirischer Umfragen sowie Fallstudien aus der Praxis die Chancen und Risiken digitaler Transformationsprojekte aufgezeigt. Die Ergebnisse helfen Unternehmen dabei, Technologiepotentiale abzuschätzen und frühzeitig zukunftsweisende Technologiekompetenzen aufzubauen