14 research outputs found
Situationsbewusste Informationsdienste fĂŒr das arbeitsbegleitende Lernen
Zunehmend werden Lernen und Arbeiten als miteinander verwobene AktivitĂ€ten verstanden, was von existierenden AnsĂ€tzen nur unzureichend unterstĂŒtzt wird, da sie kaum die Arbeitssituation berĂŒcksichtigen, in der sie benutzt werden. In dieser Arbeit geht es darum, eine Methodik fĂŒr die LernunterstĂŒtzung zu erarbeiten und auf technischer Ebene situationsbewusste Informationsdienste mittels Kompetenzontologien und Kontextmanagement zu konzipieren und in realen Unternehmensumgebungen zu evaluieren
Kontextsensitive Informationsvisualisierung mit kompositen Rich Internet Applications fĂŒr Endnutzer
Das stetig wachsende Datenaufkommen - die weltweite Datenmenge verdoppelt sich alle zwei Jahre - ist eine wesentliche Herausforderung fĂŒr den Menschen in allen Bereichen des beruflichen und privaten Alltags. Um trotzdem relevante Informationen zu identifizieren und auch zu verstehen, nehmen Techniken und Anwendungen zur InfoVis einen immer gröĂeren Stellenwert ein. Leider hat sich die Vision der "InfoVis for and by the masses" aufgrund des notwendigen Daten-, Visualisierungs- und Programmierwissens noch nicht durchgesetzt. Zudem sind heutige InfoVis-Softwareanbieter mit dem Problem konfrontiert, verschiedenste Kontexte, wie Nutzergruppen oder Hard- und Softwareplattformen, unterstĂŒtzen zu mĂŒssen.
Ein möglicher Lösungsansatz fĂŒr dieses Problem ist das Paradigma der kompositen Webanwendungen. Auf deren Basis können Daten und UI-Widgets je nach Anwendungsfall teils automatisch kombiniert werden. Dies erhöht die Wiederverwendbarkeit und spart Zeit sowie Entwicklungskosten. Unter Zuhilfenahme von (semantischen) Modellen ist es zudem möglich, eine komposite RIA an die vorliegende Situation zu adaptieren. Um dem Endanwender Zugang zu den kompositen RIA zu verschaffen, mangelt es jedoch an einem Integrationsprozess, der den speziellen Anforderungen der InfoVis gerecht wird.
Diese Dissertation stellt deshalb neue Konzepte fĂŒr einen ganzheitlichen Semantik-gestĂŒtzten InfoVis-Prozess vor, der bspw. die Endnutzer-gerechte Filterung groĂer DatensĂ€tze, die kontextsensitive Auswahl von InfoVis-Komponenten, die NutzerunterstĂŒtzung bei der Exploration und Interpretation der Daten sowie die Gewinnung und Wiederverwendung von Visualisierungswissen adressiert.
Zur UnterstĂŒtzung des InfoVis-Prozesses werden weiterhin Konzepte fĂŒr eine formale Wissensbasis mit DomĂ€nenwissen vorgeschlagen. Die modulare, mit W3C-Standards prototypisch realisierte Visualisierungsontologie definiert u.a. Konzepte und Relationen zu Daten, graphischen Vokabular, menschlicher AktivitĂ€t sowie verĂ€nderliches Faktenwissen. Ein weiterer, wesentlicher Beitrag der Arbeit liegt in der Architekturkonzeption fĂŒr modellbasierte, komposite RIA fĂŒr die InfoVis-DomĂ€ne, womit ein neues Anwendungsfeld des Software-Paradigmas erschlossen wird. Damit steht nun erstmals fĂŒr eine komposite, webbasierte InfoVis-Lösung ein ganzheitliches Architekturkonzept zur VerfĂŒgung, das die AusfĂŒhrbarkeit der Anwendungen in der heute existierenden, heterogenen Landschaft der (mobilen) EndgerĂ€te gewĂ€hrleisten kann.
Durch die Implementierung entscheidender Architekturkonzepte sowie einer beispielhaften InfoVis-Anwendung fĂŒr semantische Daten wurde die TragfĂ€higkeit der geschaffenen Konzepte nachgewiesen. Anhand einer Vielzahl von formativen sowie einer summativen Nutzerstudien konnte validiert werden, dass sich aus den neuen Konzepten Vorteile fĂŒr den Endanwender bei der Erstellung einer InfoVis ergeben
DomĂ€nenĂŒbergreifende Anwendungskommunikation im IP-basierten Fahrzeugbordnetz
In heutigen Premiumfahrzeugen kommunizieren bis zu 80 SteuergerĂ€te ĂŒber bis zu
sechs verschiedene Vernetzungstechnologien. Dabei öffnet sich die
Fahrzeugkommunikation nach auĂen: Das Fahrzeug kommuniziert auch mit dem
Smartphone des Fahrers und dem Internet.
FĂŒr die Kommunikation ĂŒber verschiedene AnwendungsdomĂ€nen im Fahrzeug mĂŒssen
heute Gateways eingesetzt werden, die zwischen den nicht-kompatiblen Protokollen
ĂŒbersetzen. Deswegen geht der Trend auch in der Fahrzeugkommunikation zum
Internet Protocol (IP), das fĂŒr technologie- und domĂ€nenĂŒbergreifende Kommunikation entwickelt wurde. Neben dem durchgĂ€ngigen
Protokoll auf der Vermittlungsschicht ist fĂŒr die effiziente Entwicklung eines
komplexen, verteilten Systems wie einem Fahrzeug auch eine entsprechende
Kommunikationsmiddleware notwendig.
Die Kommunikation in einem Fahrzeug stellt spezielle Anforderungen an die
Kommunikationsmiddleware. Zum einen werden in Fahrzeugen
unterschiedliche Kommunikationsparadigmen genutzt, beispielsweise signalbasierte
und funktionsbasierte Kommunikation. Zum anderen können sich die
Kommunikationspartner in einem Fahrzeug hinsichtlich ihrer Ressourcen und ihrer
KomplexitÀt erheblich unterscheiden.
Keine existierende IP-basierte Kommunikationsmiddleware erfĂŒllt die in der
vorliegenden Arbeit identifizierten Anforderungen fĂŒr den Einsatz im Fahrzeug.
Ziel dieser Arbeit ist es daher, eine Kommunikationsmiddleware zu konzipieren,
die fĂŒr den Einsatz im Fahrzeug geeignet ist.
Die vorgestellte Lösung sieht mehrere interoperable AusprÀgungen der
Middleware vor, die den Konflikt zwischen unterschiedlichen funktionalen
Anforderungen einerseits und den sehr heterogenen Kommunikationspartnern
andererseits auflösen.
Ein weiterer elementarer Teil der Lösung ist die Umsetzung der im Fahrzeug
erforderlichen Kommunikationsparadigmen. Das funktionsbasierte Paradigma wird
durch einfache Remote Procedure Calls implementiert. Das signalbasierte
Paradigma wird durch ein darauf aufbauendes Notification-Konzept implementiert.
Somit wird eine stÀrker am aktuellen Informationsbedarf orientierte
Umsetzung ermöglicht, als dies im heutigen Fahrzeugbordnetz durch das einfache
Verteilen von Daten der Fall ist. Es wird gezeigt, dass sich prinzipiell beide
Kommunikationsparadigmen durch einen einzigen Mechanismus abbilden lassen, der
abhÀngig von den beteiligten AusprÀgungen mit dynamischen oder nur statischen
Daten operiert. Ein skalierbares Marshalling berĂŒcksichtigt darĂŒber hinaus
die unterschiedlichen Anforderungen der Anwendungen und die unterschiedliche
LeistungsfÀhigkeit der beteiligten SteuergerÀte. Hiermit wird die Kommunikation zwischen allen Anwendungen im IP-basierten Fahrzeugbordnetz
durchgÀngig ermöglicht.
Auf dieser Basis wird die Lösung um wichtige Systemdienste erweitert.
Diese Dienste implementieren Funktionen, die nur in der
Kooperation mehrerer Komponenten erbracht werden können oder kapseln allgemeine
KommunikationsfunktionalitÀt zur einfachen Wiederverwendung.
Zwei fĂŒr die Anwendung im Fahrzeug wichtige Systemdienste werden
prototypisch dargestellt: Ein Service-Management ermöglicht die Verwaltung von
Diensten in unterschiedlichen ZustÀnden, ein Security-Management bildet Security-Ziele
auf die bestmögliche Kombination von implementierten Security-Protokollen der
beteiligten Kommunikationspartner
ab. Diese Systemdienste sind selbst skalierbar und lassen sich damit an
das Konzept unterschiedlicher AusprÀgungen der Kommunikationsmiddleware
anpassen.
Durch Leistungsmessungen an den im Rahmen dieser Arbeit entstandenen Prototypen
wird gezeigt, dass die konzipierte Kommunikationsmiddleware fĂŒr den
Einsatz auf eingebetteten Systemen im Fahrzeug geeignet ist. Der
Versuchsaufbau orientiert sich an typischen AnwendungsfĂ€llen fĂŒr die
Fahrzeugkommunikation und verwendet Automotive-qualifizierte, eingebettete
Rechenplattformen. Insbesondere wird nachgewiesen, dass mit dem beschriebenen
Konzept auch leistungsschwache SteuergerÀte ins System eingebunden werden
können. Die IP-basierte Kommunikationsmiddleware ist damit auf allen relevanten
SteuergerÀten im Fahrzeug durchgÀngig einsetzbar.In today's premium cars, up to 80 electronic control units communicate over up
to six networking technologies. Additionally, vehicle communication opens to
off-board: the car connects to the driver's smartphone and the Internet. The
communication between different application domains within the vehicle builds on additional hardware components as application layer gateways to translate between the
incompatible protocols. Thus, also for in-car communication, the trend goes
towards networking over the Internet Protocol (IP) that has been developed for
being independent of technologies and application domains. Besides the
universal protocol at the network layer, an efficient development of a
complex distributed system requires communication
middleware.
In-car communication makes special demands on the communication middleware. On
the one hand, a variety of communication paradigms are used for in-car
communication, such as signal-based and function-based communication.
On the other hand, the communication partners differ considerably in terms of
computing resources and complexity of the hosted applications. No existing
IP-based middleware fulfils the identified requirements for
in-car communication.
The objective of this research is to design a middleware that is
suitable for IP-based in-car communication.
The presented solution provides multiple interoperable specifications
of the middleware which resolves the conflict between different functional
requirements on the one hand and the very heterogeneous communication partners
on the other hand.
Another fundamental part of the solution is the implementation of
required communication paradigms. The function-based paradigm is
implemented by simple remote procedure calls. The signal-based
paradigm is implemented by a notification concept that allows for a more
demand-oriented communication compared to today's practice. It is shown, how
both communication paradigms can be implemented through a single mechanism that
operates on dynamic or static data -- depending on the involved middleware
specifications. A scalable marshalling considers the different requirements and
performance levels of the participating electronic control units. Scalable
specifications of the communication middleware enable seamless operations on
restricted embedded and more powerful platforms.
On this basis, the solution is enhanced with important system services. Such
services implement functionality that can only be provided in cooperation of
multiple components or that encapsulate general communication functionality for
easy reuse. Two essential services are prototyped: a service management allows
the management of services in different operational states. A security management
matches security objectives in the best possible combination of implemented
security protocols that two given communication partners have in common. These
system services are designed to be scalable and can therefore be adapted to the
concept of different specifications of the communication middleware.
Performance measurements using the implemented prototypes show that the designed
communication middleware is suitable for the application on embedded systems
in the vehicle. The experimental set-up is based on typical use cases for
in-car communication and uses automotive-qualified, embedded computing
platforms. In particular, the set-up practically demonstrates that the concept
also incorporates low-performance electronic control units into the system. The
IP-based communication middleware enables
communication between all applications in the IP-based in-car communication
system
DomĂ€nenĂŒbergreifende Anwendungskommunikation im IP-basierten Fahrzeugbordnetz
In heutigen Premiumfahrzeugen kommunizieren bis zu 80 SteuergerĂ€te ĂŒber bis zu
sechs verschiedene Vernetzungstechnologien. Dabei öffnet sich die
Fahrzeugkommunikation nach auĂen: Das Fahrzeug kommuniziert auch mit dem
Smartphone des Fahrers und dem Internet.
FĂŒr die Kommunikation ĂŒber verschiedene AnwendungsdomĂ€nen im Fahrzeug mĂŒssen
heute Gateways eingesetzt werden, die zwischen den nicht-kompatiblen Protokollen
ĂŒbersetzen. Deswegen geht der Trend auch in der Fahrzeugkommunikation zum
Internet Protocol (IP), das fĂŒr technologie- und domĂ€nenĂŒbergreifende Kommunikation entwickelt wurde. Neben dem durchgĂ€ngigen
Protokoll auf der Vermittlungsschicht ist fĂŒr die effiziente Entwicklung eines
komplexen, verteilten Systems wie einem Fahrzeug auch eine entsprechende
Kommunikationsmiddleware notwendig.
Die Kommunikation in einem Fahrzeug stellt spezielle Anforderungen an die
Kommunikationsmiddleware. Zum einen werden in Fahrzeugen
unterschiedliche Kommunikationsparadigmen genutzt, beispielsweise signalbasierte
und funktionsbasierte Kommunikation. Zum anderen können sich die
Kommunikationspartner in einem Fahrzeug hinsichtlich ihrer Ressourcen und ihrer
KomplexitÀt erheblich unterscheiden.
Keine existierende IP-basierte Kommunikationsmiddleware erfĂŒllt die in der
vorliegenden Arbeit identifizierten Anforderungen fĂŒr den Einsatz im Fahrzeug.
Ziel dieser Arbeit ist es daher, eine Kommunikationsmiddleware zu konzipieren,
die fĂŒr den Einsatz im Fahrzeug geeignet ist.
Die vorgestellte Lösung sieht mehrere interoperable AusprÀgungen der
Middleware vor, die den Konflikt zwischen unterschiedlichen funktionalen
Anforderungen einerseits und den sehr heterogenen Kommunikationspartnern
andererseits auflösen.
Ein weiterer elementarer Teil der Lösung ist die Umsetzung der im Fahrzeug
erforderlichen Kommunikationsparadigmen. Das funktionsbasierte Paradigma wird
durch einfache Remote Procedure Calls implementiert. Das signalbasierte
Paradigma wird durch ein darauf aufbauendes Notification-Konzept implementiert.
Somit wird eine stÀrker am aktuellen Informationsbedarf orientierte
Umsetzung ermöglicht, als dies im heutigen Fahrzeugbordnetz durch das einfache
Verteilen von Daten der Fall ist. Es wird gezeigt, dass sich prinzipiell beide
Kommunikationsparadigmen durch einen einzigen Mechanismus abbilden lassen, der
abhÀngig von den beteiligten AusprÀgungen mit dynamischen oder nur statischen
Daten operiert. Ein skalierbares Marshalling berĂŒcksichtigt darĂŒber hinaus
die unterschiedlichen Anforderungen der Anwendungen und die unterschiedliche
LeistungsfÀhigkeit der beteiligten SteuergerÀte. Hiermit wird die Kommunikation zwischen allen Anwendungen im IP-basierten Fahrzeugbordnetz
durchgÀngig ermöglicht.
Auf dieser Basis wird die Lösung um wichtige Systemdienste erweitert.
Diese Dienste implementieren Funktionen, die nur in der
Kooperation mehrerer Komponenten erbracht werden können oder kapseln allgemeine
KommunikationsfunktionalitÀt zur einfachen Wiederverwendung.
Zwei fĂŒr die Anwendung im Fahrzeug wichtige Systemdienste werden
prototypisch dargestellt: Ein Service-Management ermöglicht die Verwaltung von
Diensten in unterschiedlichen ZustÀnden, ein Security-Management bildet Security-Ziele
auf die bestmögliche Kombination von implementierten Security-Protokollen der
beteiligten Kommunikationspartner
ab. Diese Systemdienste sind selbst skalierbar und lassen sich damit an
das Konzept unterschiedlicher AusprÀgungen der Kommunikationsmiddleware
anpassen.
Durch Leistungsmessungen an den im Rahmen dieser Arbeit entstandenen Prototypen
wird gezeigt, dass die konzipierte Kommunikationsmiddleware fĂŒr den
Einsatz auf eingebetteten Systemen im Fahrzeug geeignet ist. Der
Versuchsaufbau orientiert sich an typischen AnwendungsfĂ€llen fĂŒr die
Fahrzeugkommunikation und verwendet Automotive-qualifizierte, eingebettete
Rechenplattformen. Insbesondere wird nachgewiesen, dass mit dem beschriebenen
Konzept auch leistungsschwache SteuergerÀte ins System eingebunden werden
können. Die IP-basierte Kommunikationsmiddleware ist damit auf allen relevanten
SteuergerÀten im Fahrzeug durchgÀngig einsetzbar.In today's premium cars, up to 80 electronic control units communicate over up
to six networking technologies. Additionally, vehicle communication opens to
off-board: the car connects to the driver's smartphone and the Internet. The
communication between different application domains within the vehicle builds on additional hardware components as application layer gateways to translate between the
incompatible protocols. Thus, also for in-car communication, the trend goes
towards networking over the Internet Protocol (IP) that has been developed for
being independent of technologies and application domains. Besides the
universal protocol at the network layer, an efficient development of a
complex distributed system requires communication
middleware.
In-car communication makes special demands on the communication middleware. On
the one hand, a variety of communication paradigms are used for in-car
communication, such as signal-based and function-based communication.
On the other hand, the communication partners differ considerably in terms of
computing resources and complexity of the hosted applications. No existing
IP-based middleware fulfils the identified requirements for
in-car communication.
The objective of this research is to design a middleware that is
suitable for IP-based in-car communication.
The presented solution provides multiple interoperable specifications
of the middleware which resolves the conflict between different functional
requirements on the one hand and the very heterogeneous communication partners
on the other hand.
Another fundamental part of the solution is the implementation of
required communication paradigms. The function-based paradigm is
implemented by simple remote procedure calls. The signal-based
paradigm is implemented by a notification concept that allows for a more
demand-oriented communication compared to today's practice. It is shown, how
both communication paradigms can be implemented through a single mechanism that
operates on dynamic or static data -- depending on the involved middleware
specifications. A scalable marshalling considers the different requirements and
performance levels of the participating electronic control units. Scalable
specifications of the communication middleware enable seamless operations on
restricted embedded and more powerful platforms.
On this basis, the solution is enhanced with important system services. Such
services implement functionality that can only be provided in cooperation of
multiple components or that encapsulate general communication functionality for
easy reuse. Two essential services are prototyped: a service management allows
the management of services in different operational states. A security management
matches security objectives in the best possible combination of implemented
security protocols that two given communication partners have in common. These
system services are designed to be scalable and can therefore be adapted to the
concept of different specifications of the communication middleware.
Performance measurements using the implemented prototypes show that the designed
communication middleware is suitable for the application on embedded systems
in the vehicle. The experimental set-up is based on typical use cases for
in-car communication and uses automotive-qualified, embedded computing
platforms. In particular, the set-up practically demonstrates that the concept
also incorporates low-performance electronic control units into the system. The
IP-based communication middleware enables
communication between all applications in the IP-based in-car communication
system
Service-oriented IT-Systems for Highly Flexible Business Processes
Der vorliegende Band âDienstorientierte IT-Systeme fĂŒr hochflexible GeschĂ€ftsprozesseâ enthĂ€lt ausgewĂ€hlte Ergebnisse des Forschungsverbundes forFLEX aus den Jahren 2008 - 2011. Ausgehend von einer Charakterisierung des Forschungsfeldes und zwei fallstudienbasierten Anwendungsszenarien werden Fragen der Analyse, der Modellierung und Gestaltung sowie der Infrastruktur, Sicherheit und WerkzeugunterstĂŒtzung von hochflexiblen GeschĂ€ftsprozessen und ihrer UnterstĂŒtzung durch dienstorientierte IT-Systeme untersucht. Das Buch wendet sich an IT-Fach- und FĂŒhrungskrĂ€fte in Wirtschaft und Verwaltung sowie an Wissenschaftler, die an der Analyse und Gestaltung von FlexibilitĂ€tspotenzialen (teil-) automatisierter GeschĂ€ftsprozesse interessiert sind