Neues Konzept zur bedarfsgerechten Kommunikation in einem künstlichen Akkommodationssystem

Das Künstliche Akkommodationssystem ist ein hochintegriertes, mechatronisches Linsenimplantat zur Wiederherstellung der dynamischen Brechkraftanpassung im menschlichen Auge. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Konzeption und Umsetzung einer bedarfsgerechten Kommunikation zum drahtlosen Informationsaustausch zwischen beiden Augen (interokulare Kommunikation) sowie zwischen den implantierten Systemen und einem externen Basisgerät (externe Kommunikation)

Potenzialanalyse der elektronischen Gesundheitskarte für einrichtungsübergreifende Behandlungswege aus der Perspektive der Patienten unter Berücksichtigung organisatorischer Rahmenbedingungen

Die demografische Entwicklung und die fachliche Spezialisierung medizinischer Organisationen führen zu immer komplexeren Behandlungswegen. Eine grundsätzliche Herausforderung komplexer Behandlungswege besteht darin, die Versorgungskontinuität zu wahren, obschon viele verschiedene Einrichtungen am Behandlungsweg agieren. Die Versorgungskontinuität hängt dabei maßgeblich von einer effektiven Kooperation und effizienten Kommunikation der beteiligten Akteure ab. Die folgende Arbeit ist der Frage gewidmet, welches Potenzial die elektronische Gesundheitskarte (eGK) in diesem transinstitutionellen Szenario für die Patienten birgt. Eine entscheidende Empfehlung im Rahmen des Requirements Engineering (RE) besteht darin, als Erstes die Anforderungen der Anwender zu analysieren und erst daran anschließend die Funktionalität des technischen Systems hinsichtlich der Anforderungskonformität zu evaluieren. Dieser Empfehlung folgend führte der Verfasser dieser Abhandlung dreizehn teilstrukturierte Interviews, fünf Projektsteuerungsmeetings und einen Workshop mit Patienten und medizinischen Experten durch, um fünf komplexe Behandlungswege aus der Perspektive der Patienten zu rekonstruieren. Die Auswertung, Strukturierung und Validierung der dem Behandlungskontext inhärenten Probleme mündeten in fünfundvierzig Einzelproblemen, die zu fünf finalen Patientenanforderungen verdichtet werden konnten. Im zweiten Schritt analysierte der Verfasser dieser Arbeit die Funktionalität der eGK hinsichtlich der Fähigkeit, diesen fünf Anforderungen gerecht zu werden. Die vorliegende Potenzialanalyse hebt sich von den bisherigen Forschungsarbeiten zur eGK insbesondere durch zwei Merkmale ab: Erstens erfolgt die Analyse konsequent aus der Perspektive der Patienten und zweitens sind dabei die organisatorischen Rahmenbedingungen intensiv berücksichtigt worden. In dieser Abhandlung werden die Behandlungswege von fünf Patienten fallstudienbasiert aus einer ganzheitlichen Perspektive beleuchtet. Es wird gezeigt, dass fünf grundsätzliche Patientenanforderungen zu erfüllen sind. Diese fünf Anforderungen basieren auf Problemen, die erstens mit einer effizienten Informationslogistik, zweitens mit dem Recht auf informationelle Selbstbestimmung, drittens mit der Versorgungskontinuität, viertens mit der Gesamtsteuerung der Behandlung und fünftens mit administrativen Aufgaben zusammenhängen. Auf dieser Basis konnten insgesamt zehn Fachanwendungen identifiziert und im Rahmen eines visionären Anwendungsfalles exemplarisch veranschaulicht werden, von denen angenommen wird, dass sie das Potenzial der geplanten Telematik-Infrastruktur (TI) hinsichtlich der Anforderungen der Patienten besonders gut ausschöpfen

Electronic Publishing in academic contexts: quality control and usage scenarios

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines qualitätsorientierten Beschreibungsmodells für Nutzungsszenarien in E-Publishing und E-Learning. Wichtige Trends wie die Transparenz und Offenheit von Formaten, Strukturen und Prozessen werden einbezogen (Open...-Bewegung), ebenso die Frage nach kollaborativen Ansätzen in der Wissenschafts- und Bildungskommunikation (Web 2.0 und Community-basierte Ansätze). Zentral ist dabei neben der qualitätsorientierten Herangehensweise vor allem die Erarbeitung eines integrierten Ansatzes für deren Unterstützung und qualitätsorientierte Entwicklung und die Identifikation verschiedenener Nutzungsszenarien. Zunächst wird ein detaillierter Blick auf das elektronische Publizieren und Lernen im wissenschaftlichen – vorwiegend universitären – Umfeld geworfen. Der Markt der Bildungsökonomie wird untersucht, Produktion, Distribution, Evaluation und Nutzung werden kritisch beleuchtet. Nach einer aktuellen Darstellung des Qualitätsbegriffs folgt die Entwicklung eines umfassenden und konsistenten Modells zur qualitätsorientierten Beschreibung und Bewertung von internetbasierten Publishing- und Learning-Services und -Produkten. Dieses wird dann angewandt auf diverse Nutzungsszenarien wie z.B. Blended Learning, Print-on-Demand, Collaborative Publishing, Digitalisierungsprojekte oder Sicherstellung der Langzeitverfügbarkeit. Dabei bettet die Arbeit das Thema breit in einen Rahmen aus Informationswirtschaft, Informatik, E-Business, Wissensmanagement, E-Learning, Wirtschaft und Qualitätsmanagement ein. Zentrales Ergebnis ist ein sehr breit anwendbares Beschreibungs- und Bewertungsmodell für digitale Content-Angebote und -Dienstleistungen. Ein abschließendes Kapitel entwickelt eine Typologie der Geschäftsmodelle einschlägiger Service-Anbieter und wirft einen Blick auf zukunfts- und konfliktträchtige Themen wie eScience und Grid, Plagiate oder mandatorische Open Access-Policies.The work's main purpose is the development of a quality-centered description model for usage scenarios in E-publishing and E-Learning. Important trends like transparency and openness of formats, structures and processes are integrated (Open...-Movement) as well as aspects of collaborative attempts in scientific and educational communication (Web 2.0 and community-based scenarios). Beside the quality-oriented approach, the central idea is the development of an integrated model for description and evaluation of digital content products and services, for their support and development, and the identification of different usage scenarios. At first a detailed look is directed at electronic publishing and learning in the scientific - mainly academic - sphere. The market and economic circumstances of higher education are examined, production, distribution, evaluation and reception are critically analyzed. A topical representation of the concepts of quality is followed by the development of a comprehensive and consistent model for quality-oriented description and assessment of internet-based publishing and learning services and products. This model then is applied to various usage scenarios such as blended learning, print-on-demand, collaborative publishing, digitization projects or long term preservation. The subject is examined on a broad basis, covering e-business, information business, knowledge management, e-learning and quality management, information technology and computer science. Central result is a very broadly applicable description and assessment model for digital content products, services and service providers. A final chapter draws a typology system of appropriate business models and looks at promising or controversial subjects like eScience and Grid, plagiarism or mandatory Open Access policies

Architektur und Werkzeuge für dynamisches Identitätsmanagement in Föderationen

Federated Identity Management (FIM) hat die Motivation, Identitätsdaten eines Benutzers von einer Heimatorganisation, d. h. Identity Provider (IdP), einem Dienstbetreiber, Service Provider (SP) genannt, bereitzustellen. Dies ermöglicht zum einen die Vermeidung von Redundanzen und Inkonsistenzen und zum anderen kann der Benutzer viele weitere Dienste nutzen, ohne sich zusätzliche Benutzerkonten merken zu müssen. Mit der Security Assertion Markup Language (SAML) und dem Protokoll OpenID Connect haben sich in Wirtschaft und Research & Education (R&E) zwei Standards etabliert. Durch die vermehrte Vernetzung zeigen sich zunehmend die Grenzen der aktuell eingesetzten Architektur. In dieser Arbeit wird zunächst eine umfangreiche Anforderungsanalyse anhand verschiedener Szenarien durchgeführt, die unterschiedliche Perspektiven auf die Architektur und ihre Anforderungen ermöglicht. Die Schwerpunkte dieser mehr als 70 strukturierten und gewichteten Anforderungen liegen dabei auf der Automatisierung und der Skalierbarkeit, Vertrauen sowie der Interoperabilität. Zudem sollen organisatorische Randbedingungen wie Sicherheits- und Datenschutzaspekte eingehalten werden. Im Rahmen eines umfassenden, gesamtheitlichen Architekturkonzepts wird anschließend eine Managementplattform für dynamisches Federated Identity Management erarbeitet. Neben der Spezifikation des orchestrierten, technischen Metadatenaustausches, der den bestehenden Ansätzen fehlt, fokussiert diese Arbeit auf die organisatorische Eingliederung hinsichtlich des IT Service Managements. Hierbei liegt der Fokus auf Security Management und Change Management. Zur Kompensation weiterer Defizite bisheriger Ansätze werden zwei zusätzliche Werkzeuge spezifiziert, die auf eine optimierte Interoperabilität bestehender FIM-Systeme sowie die Automatisierung und Skalierbarkeit existierender Abläufe abzielen. Eine Beschreibung der prototypischen Implementierung der Managementplattform und der Werkzeugkonzepte mit einer Diskussion ihrer Skalierbarkeit und die methodische Anwendung auf ein realistisches Szenario runden diese Arbeit ab.Federated Identity Management (FIM) has the motivation to provide identity data of users from their home organisation, also called Identity Provider (IdP), to a Service Provider (SP). This facilitates the prevention of redundancy and inconsistency, while users can re-use their home account for other services, without remembering further user accounts and passwords. The Security Assertion Markup Language (SAML) and the protocol OpenID Connect are two well-known standards within the industry sector and research & education (R&E) environment. Due to the ongoing interconnectedness, the limitations of the current architecture are increasingly revealed. In the first part of the thesis, a profound and comprehensive analysis is presented, in order to illustrate different perspectives on the architecture and the requirements. The focus of the more than seventy structured and weighted requirements in the categories function, non-functional, organizational as well as privacy- and security-specific categories lays in the automation and scalability of the approach as well as trust implications and interoperability. As part of the holistic, integrated architecture conceived in this thesis, a management platform for dynamic FIM has been developed. Besides the precise specification of the orchestrated, technical metadata exchange, special emphasis has been put on the organizational integration concerning the IT service management. Dependencies and effects on the security management and change management have been investigated in detail. To compensate further shortcomings of existing approaches, two new FIM components have been specified, which enhance the interoperability between FIM systems in heterogeneous identity federations, as well as the scalability and automation of existing workflows. The thesis is concluded with a description of the prototypical implementation of the management platform and the tool concepts as well as a discussion on their scalability characteristics and the application of the architecture to a realistic scenario

Architektur und Werkzeuge für dynamisches Identitätsmanagement in Föderationen

Federated Identity Management (FIM) hat die Motivation, Identitätsdaten eines Benutzers von einer Heimatorganisation, d. h. Identity Provider (IdP), einem Dienstbetreiber, Service Provider (SP) genannt, bereitzustellen. Dies ermöglicht zum einen die Vermeidung von Redundanzen und Inkonsistenzen und zum anderen kann der Benutzer viele weitere Dienste nutzen, ohne sich zusätzliche Benutzerkonten merken zu müssen. Mit der Security Assertion Markup Language (SAML) und dem Protokoll OpenID Connect haben sich in Wirtschaft und Research & Education (R&E) zwei Standards etabliert. Durch die vermehrte Vernetzung zeigen sich zunehmend die Grenzen der aktuell eingesetzten Architektur. In dieser Arbeit wird zunächst eine umfangreiche Anforderungsanalyse anhand verschiedener Szenarien durchgeführt, die unterschiedliche Perspektiven auf die Architektur und ihre Anforderungen ermöglicht. Die Schwerpunkte dieser mehr als 70 strukturierten und gewichteten Anforderungen liegen dabei auf der Automatisierung und der Skalierbarkeit, Vertrauen sowie der Interoperabilität. Zudem sollen organisatorische Randbedingungen wie Sicherheits- und Datenschutzaspekte eingehalten werden. Im Rahmen eines umfassenden, gesamtheitlichen Architekturkonzepts wird anschließend eine Managementplattform für dynamisches Federated Identity Management erarbeitet. Neben der Spezifikation des orchestrierten, technischen Metadatenaustausches, der den bestehenden Ansätzen fehlt, fokussiert diese Arbeit auf die organisatorische Eingliederung hinsichtlich des IT Service Managements. Hierbei liegt der Fokus auf Security Management und Change Management. Zur Kompensation weiterer Defizite bisheriger Ansätze werden zwei zusätzliche Werkzeuge spezifiziert, die auf eine optimierte Interoperabilität bestehender FIM-Systeme sowie die Automatisierung und Skalierbarkeit existierender Abläufe abzielen. Eine Beschreibung der prototypischen Implementierung der Managementplattform und der Werkzeugkonzepte mit einer Diskussion ihrer Skalierbarkeit und die methodische Anwendung auf ein realistisches Szenario runden diese Arbeit ab.Federated Identity Management (FIM) has the motivation to provide identity data of users from their home organisation, also called Identity Provider (IdP), to a Service Provider (SP). This facilitates the prevention of redundancy and inconsistency, while users can re-use their home account for other services, without remembering further user accounts and passwords. The Security Assertion Markup Language (SAML) and the protocol OpenID Connect are two well-known standards within the industry sector and research & education (R&E) environment. Due to the ongoing interconnectedness, the limitations of the current architecture are increasingly revealed. In the first part of the thesis, a profound and comprehensive analysis is presented, in order to illustrate different perspectives on the architecture and the requirements. The focus of the more than seventy structured and weighted requirements in the categories function, non-functional, organizational as well as privacy- and security-specific categories lays in the automation and scalability of the approach as well as trust implications and interoperability. As part of the holistic, integrated architecture conceived in this thesis, a management platform for dynamic FIM has been developed. Besides the precise specification of the orchestrated, technical metadata exchange, special emphasis has been put on the organizational integration concerning the IT service management. Dependencies and effects on the security management and change management have been investigated in detail. To compensate further shortcomings of existing approaches, two new FIM components have been specified, which enhance the interoperability between FIM systems in heterogeneous identity federations, as well as the scalability and automation of existing workflows. The thesis is concluded with a description of the prototypical implementation of the management platform and the tool concepts as well as a discussion on their scalability characteristics and the application of the architecture to a realistic scenario

Protokolle für privatsphärengerechtes Smart Metering

Im Rahmen dieser Arbeit wurden Verfahren zum privatsphärengerechten Smart Metering zur Stromnetzüberwachung und Produktionsplanung entwickelt und evaluiert. Im Fokus der Arbeit stand der Privatsphärenschutz ohne Unterstützung einer dritten, vertrauenswürdigen Partei und die realistische Einsetzbarkeit der Verfahren auf ressourcenbeschränkter Hardware. Ebenfalls wurde die Robustheit der entwickelten Verfahren bei Störungen der Kommunikationsinfrastruktur betrachtet