Dezentrale, Anomalie-basierte Erkennung verteilter Angriffe im Internet

Die mittlerweile unabdingbare Verfügbarkeit des Internets wird zunehmend durch finanziell motivierte, verteilte Angriffe gestört. Deren schnelle und flächendeckende Erkennung als notwendige Voraussetzung für effektive Gegenmaßnahmen ist Ziel dieser Arbeit. Hierzu werden neue Mechanismen zur Identifikation von Angriffen und zur dezentralen domänenübergreifenden Kooperation verteilter Erkennungssysteme entworfen. Zudem werden die für die realitätsnahe Evaluierung notwendigen Werkzeuge entwickelt

PPS meets Workflow:Proceedings zum Workshop vom 9. Juni 1998

Trotz des bereits vor über einem Jahrzehnt postulierten „Computer Integrated Business“ wurde eine prozeßorientierte Integration innerhalb administrativer (indirekter) Bereiche und die Verbindung zu Werkstattbereichen (direkten Bereichen) sowie zu Zulieferern und Logistikdienstleistern nur in Teilaspekten betrachtet. Zwar existieren betriebswirtschaftlich-konzeptuelle Überlegungen hierzu, marktreife informationstechnische Lösungen, welche eine flexible und transparente, an Geschäftsprozessen orientierte Integration von Funktionen der Auftragsabwicklung unterstützen, sind derzeit allerdings kaum verfügbar. Ein vielversprechender Lösungsansatz hierzu findet sich mit Workflowmanagementsystemen in der sog. Office Automation. Workflowmanagement bezeichnet die aktive, auf Prozeßmodellen basierende Steuerung von Geschäftsprozessen. Obwohl Workflowmanagement somit analog zur Produktionssteuerung im Werkstattbereich als Aufgabe der Prozeßsteuerung angesehen werden kann, erfolgte die Entwicklung bisher weitgehend unabhängig voneinander. Ziel des Workshops „PPS meets Workflow“ ist es, ausgehend von der gemeinsamen Aufgabe der automatisierten Prozeßsteuerung, Synergiepotentiale von PPS und Workflowmanagement aufzuzeigen und an praktischen Beispielen kritisch zu diskutieren

Daten in verteilten Systemen

Verteilte Systeme gewinnen zunehmend an Bedeutung für moderne Anwendungen. Um sie geeignet unterstützen zu können, bedarf es innovativer Mechanismen zur Fehlertoleranz, zur Integration von Datenbanken und mobiler Teilnehmer sowie Basismechanismen zur verteilten Einigung über Systementscheidungen. Diese Mechanismen waren Gegenstand des Seminars "\u27Daten in verteilten Systemen"\u27, das im Wintersemester 1994/95 am Institut für Telematik der Universität Karlsruhe abgehalten wurde

Entwurf und Realisierung von komplexen intelligenten Steuerungssystemen

Summary of the Dissertation Subject: "Design and implementation of complex and intelligent control systems" presented by: Dipl.-Ing. Hartmut Wächter Since decentralized event- or objectoriented automation technology could be rarely found in the first half of the 90s, a way to implement complex intelligent automation systems as it was approached especially by "Wächter Engineering Consultants" is presented in this work. The automation system, MKS16 (modular communicative control with 16-bit ?C) designed by the author with the GRIPS design system (graphic interactive planning system) is a solution which is superior in the modular variety of many PLC systems and is ideally suitable for field bus systems and remote control technology. The software solution GRIPS is a very simple design system for process technologists. It comprises intelligent functions such as fuzzy logic and neural networks and allows the crea- tion of new special functions for further developments and project adaptation. Extensive functions can be integrated in projects as C-constructs. The field bus comparison highlights the particular suitability of the LON (local operating net- work) for distributed intelligent systems with project orientation through the standardization of layer 7 of the ISO/OSI layer model. The LONWORKS? technology as well as the MKS16 system are very good for combining devices with totally different tasks, construction and scope of functions. Based on the observations of the Ethernet with TCP/IP, project compatibility and wireless automation systems, some applications implemented with the MKS16 system and LON- WORKS are described. The main emphasis of these projects are remote control solutions with low-cost visualizations (E-control) and intelligent distributed controls with fuzzy logic for environment-technical, biomechatronic devices and systems. In the last demo project a com- plex, inter-trade, house-technical implementation for a school sports hall is illustrated, which represents a successful solution in the combination of a locking system with lighting and heat- ing systems for energy saving. The technical basis is made up of LONWORKS and a visualiza- tion for Facility Management.Da Automatisierungstechnik mit dezentralen ereignisgesteuerten Funktionsprinzipien und Objektorientierung in der ersten Hälfte der 90er Jahre selten zu finden war, stellt die vorliegende Arbeit einen Weg zur Realisierung komplexer intelligenter Automatisierungssysteme vor, wie er speziell im Ingenieurbüro Wächter gegangen wurde. Das vom Autor konzipierte Automatisierungssystem MKS16 (Modulare Kommunikative Steuerung mit 16-Bit-?C) mit dem Entwurfssystem GRIPS (Grafisches interaktives Projektiersystem) ist eine Lösung, die sich in der modularen Vielfalt von vielen SPS-Systemen abhebt und auch für Feldbussysteme und Fernwirktechnik bestens geeignet ist. Die Softwarelösung GRIPS ist ein sehr einfaches Entwurfssystem für Prozesstechnologen. Es beinhaltet bereits intelligente Funktionen wie Fuzzy-Logic und Neuronale Netze, ermöglicht aber auch die Kreation von neuen speziellen Funktionen für die kontinuierliche Weiterentwicklung und Projektanpassung. Man kann auch beliebige C-Konstrukte als umfangreichere Funktionen in Projekte einfügen. Der Feldbusvergleich stellt die besondere Eignung des LON (local operating network) für dezentrale intelligente Systeme mit Projektorientierung durch die Normung der Schicht 7 des ISO/OSI-Schichtenmodells heraus. Die LONWORKS?-Technologie eignet sich genau wie das MKS16-System besonders gut zum Zusammenführen von Geräten mit völlig unterschiedlichen Aufgaben, Ausstattungen und Funktionsumfang. Nach einigen Betrachtungen zu Ethernet mit TCP/IP, Projektkompatibilität und kabellosen Automatisierungssystemen werden einige realisierte Anwendungen mit dem MKS16-System und LONWORKS beschrieben. Schwerpunkte dieser Projekte sind Fernwirklösungen mit preisgünstigen Visualisierungen (E-Control) und intelligente dezentrale Steuerungen mit Fuzzy- Logik für umwelttechnische biomechatronische Geräte und Anlagen. Im letzten Beispielprojekt ist eine komplexe, gewerkeübergreifende, haustechnische Realisierung für eine Schulsporthalle aufgezeigt, die eine gelungene Lösung in der Kombination von einem Schließsystem mit Beleuchtungs- und Heizungsanlagen zur Energieeinsparung darstellt. Die technische Basis bildet LONWORKS und eine Visualisierung für Fassility-Management

Realisierung eines verteilten IT-Systems auf Basis von OPC UA

Der Markt für produzierende Unternehmen wird immer komplexer und erfordert eine zunehmende Flexibilität. Mit der Vision Industrie 4.0 - auch als vierte industrielle Revolution bezeichnet - wurde im Jahr 2011 auf die geänderten Anforderungen reagiert. Durch den steigenden Automatisierungsgrad sowie dem Trend zu intelligenten, effizienteren, flexibleren und stark vernetzten Produktionsanlagen wird die Informatik für die Automatisierungstechnik immer wichtiger. Ziel der vorliegenden Masterarbeit war die Realisierung eines verteilten IT-Systems auf der Basis von OPC UA. Diese Arbeit beschreibt zunächst die Grundlagen von Industrie 4.0, der Machine-to-Machine Kommunikation sowie der OPC Unified Architecture. Anhand eines Pflichtenheftes wurde das Systemmodell sowie eine Software-Systemarchitektur für das verteilte IT-System konzipiert und implementiert. Ergebnis der Masterarbeit ist ein OPC UA Netzwerk mit mehreren realen und virtuellen Produktionseinheiten (OPC UA Server) sowie einer Workstation, auf der eine Anwendung zur Visualisierung und Administration ausgeführt wird. Das entwickelte System erfüllt sämtliche gestellten Anforderungen, zeigt die vielseitige Einsetzbarkeit von OPC Unified Architecture und kann als Basis für weitere Arbeiten genutzt werden

Communication Infrastructure for high-dynamic Parallel Kinematic Machines

Ziel dieser Arbeit ist die Konzipierung, Realisierung und Erprobung einer zentral organisierten Kommunikations-Infrastruktur zur Unterstützung von Steuerungssystemen aus dem Bereich hochdynamischer Roboteranwendungen. Dabei erfolgt die Integration aller an der Steuerung beteiligten Softwaremodule über eine einheitliche, modulare und echtzeitfähige C-Programmierschnittstelle unter dem Betriebssystem QNX Neutrino. Hintergrund dieser Arbeit ist der Sonderforschungsbereich (SFB) 562, in dem methoden- und komponentenbezogene Grundlagen zum Entwurf von Parallelrobotern erarbeitet werden. Der Einsatz von Parallelrobotern stellt dabei hohe Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der verwendeten Robotersteuerung: Kinematisch gekoppelte Strukturen und die bei ihrer Bewegung zu berücksichtigenden Bewegungs- und Orientierungs-Singularitäten führen zu einer Steigerung des Umfangs und der Komplexität notwendiger Steuerungsfunktionalitäten; struktur- und gelenkintegrierte Sensoren erhöhen das notwendige Datenaufkommen bei dem Versuch, die kinematische Komplexität zu reduzieren; Synchronisationsanforderungen der gekoppelten Achsantriebe erfordern reaktionsschnelle Kommunikationsmechanismen; zusätzliche Anforderungen an Platziergenauigkeit, Beschleunigung und Geschwindigkeit der Arbeitsplattform liegen weit oberhalb derer serieller Roboteranwendungen. Kommerziell verfügbare Lösung für eine derartige Steuerung existieren derzeit noch nicht oder nur mit Einschränkungen Gegenstand dieser Arbeit ist zunächst die Untersuchung grundlegender Mechanismen aus den Bereichen Softwaretechnologie und Kommunikationstechnik, um eine Auswahl zur Realisierung geeigneter Funktionalitäten für Prozessorganisation, Kommunikation, Synchronisation, Konfiguration und Darstellung hinsichtlich eines passenden Steuerungssystems zu treffen. Im Hauptteil der Arbeit erfolgt die detaillierte Konzipierung sowie die Erläuterung der vollständig in Hard- und Software umgesetzten Realisierung dieser Kommunikations-Infrastruktur. Sie besteht aus drei Hauptkomponenten: Middleware MiRPA-X, Kommunikationsprotokoll IAP und Kommunikationssystem FireWire (Standard IEEE 1394). Die Verbindung bildet eine leistungsfähige Plattform, um allen in der Steuerung verwendeten Funktionsmodulen zu jeder Zeit transparente, modulare, einheitliche und echtzeitfähige Kommunikations- und Synchronisationsmechanismen zur Verfügung stellen. Die Integration erfolgte dabei soweit möglich unter Verwendung von Standardkomponenten (PC-Hardware, Betriebssystem, Programmiersprache). Innerhalb des SFB hat sich der praktische Einsatz der hier erarbeiteten Lösung als essenzieller, unverzichtbarer Bestandteil der Steuerung gezeigt, so dass ein breiterer Einsatz dieser Infrastruktur innerhalb anderer PC-basierter Robotersteuerungen außerhalb des SFB denkbar und sinnvoll erscheint.The goal of this thesis is the concept development, implementation and testing of a centrally organized communication infrastructure. It aims to support the development of control systems for high-dynamic robot applications, and thus provides a uniform, modular and real-time capable application programming interface (API) for all software modules involved. The development and application is performed using the operating system QNX Neutrino together with C/C++ programming language. The background of this thesis is the Collaborative Research Center (CRS) 562. Here, foundations for the development of parallel kinematic machines (PKMs) are worked out regarding necessary methods and components. The application of PKMs make high demands on the performance of robot control: coupled kinematic structures together with resulting special singularities require more and efficient control functions for motion control; additional sensors (integrated within the robot structure) increase the necessary data traffic while aiming to reduce calculational complexity; requirements for the synchronisation of drives necessitate high-speed communication mechanisms. Additional requirements regard the performance of the overall robot system: positioning accuracy, acceleration and velocity of the robot end-effector, which are expected to outsell those realised with conventional (serial) robot structures. Commercially available solutions for control systems do not suit all of these demands which calls for a unique control system design from standard components (computer hardware, operating system, communication system and programming language). The object of this thesis is, at first, the examination of fundamental mechanisms from the domain of software and communication technology in order to select suitable mechanisms for process organisation, inter process communication, synchronisation, configuration and presentation of data flow. These are to be provided for the control function modules in a uniform way. In the main part of this thesis the concept of the communication infrastructure is introduced in detail as well as the overall description of its implementation in hardware and software. The infrastructure consists of three main components which work together as a functional unit: the middleware MiRPA-X, the communication protocol IAP and the FireWire communication system (IEEE 1394). They form an efficient framework in order to provide transparent, modular and uniform communication and synchronisation mechanisms for the development of powerful and real-time control functionality. Within the project work in the Collaborative Research Center this novel communication infrastructure proved of indispensable value. For other robot control systems outside the CRS, it should thus be considered when using standard components