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In den vergangenen Jahren waren Bestrebungen der marktführenden Hersteller im Bereich der Automatisierungstechnik (z. B. Siemens, ABB, Jetter) zu beobachten, ihre Systeme für einen transparenten, vertikalen Informationstransport von der Feldbus- bis zur Leit-, Planungsoder Managementebene aufzurüsten und nach außen entsprechende Internetschnittstellen zur Verfügung zu stellen. All diese Bemühungen verfolgen jedoch homogene, proprietäre Lösungen, zugeschnitten auf die spezielle Hardware des jeweiligen Herstellers, mit dem Ziel, die jeweils neueste Generation dieser Hardwarekomponenten auf dem zunehmend auf die Informationstechnik ausgerichteten Markt positionieren zu können.
A metamodel-based ASN.1 editor and compiler for the implementation of communication protocols
(2013)
In the software industry many metamodel-based tools and approaches have been developed to support the creation of programming and especially domain specific languages (DSL). An example of these tools is eclipse Xtext, which has gained much popularity in the model-driven software engineering (MDSE) community. In this article we investigate whether Xtext and related metamodel-based approaches can also be used to implement the ASN.1 specification that was standardized by the ITU-T. The metamodel-based approach for the implementation of the ASN.1 specification allows to treat ASN.1 documents as software models, so that these ASN.1 models can be interrelated with other models (e.g. state machines). Our results show that relatively little efforts are required to create a basic implementation of this standard with good tool support. However, some details of the implementation are quite difficult to realize because they touch the limits of feasibility. This concerns in particular the parser generator and the complex metamodel.
Dieser Beitrag präsentiert einen Lösungsvorschlag zur Erkennung von Bewegungs- und Ausbreitungsprofilen anhand von Sensordaten im Gebäudemanagement. Dazu wird zunächst ein Szenario definiert, auf dessen Basis ein Ansatz vorgestellt wird, der auf der Integration von Ereignissen über der Zeit und dem Ort basiert. Anschließend wird auf Informationen eingegangen, welche für eine Auswertung bereit stehen müssen. Zum Schluss wird die umgesetzte Lösung zur Implementierung des Ansatzes auf Basis des Complex Event Processing vorgestellt.
A domain specific language for the automatic generation of parsers classes for text protocols
(2014)
ABNF is a language for the definition of the formal syntax of technical specifications and is widely used for the definition of textual protocol messages of many internet protocols. The automatic generation of parser classes for ABNF specifications is currently very limited, because ABNF only defines the transfer syntax of the text messages and does not define names for the set of production rules. The lack of name definitions within ABNF rules does not allow to automatically generate expressiveness and meaningful program code for ABNF specifications. In this paper we present X-ABNF, which is a domain-specific language (DSL) for the definition of name-bindings for ABNF rules. The name-bindings with X-ABNF facilitates to generate a concise and meaningful code for an ABNF specification. Additionally, we show that the name-binding can also be used for language extensions through macro programming to dynamically access ABNF encoded text data within source code. We have used Xtext and Xtend for the implementation of the language grammar of ABNF and X-ABNF, which provide good tool support and code generation capabilities.
Der zu erwartende Wandel des gesamten Marktes in den nächsten Jahren – insbesondere durch den Einsatz von eCommerce und mCommerce – macht auch eine Anpassung der Unternehmen und ihrer Logistik erforderlich. Der Einsatz moderner Informationstechnologie (IT) erlaubt die Optimierung von Prozessen und einen verbesserten Kundenservice, wie z. B. die Verfolgung von Paketen, die heute bei kleinen und mittleren Speditionen noch nicht zum Standard gehört. Durch den Einsatz von Warenwirtschaftssystemen mit Barcodeintegration wird in Großhandelsunternehmen mit eigenem Fuhrpark eine Paketverfolgung nur bis zur Laderampe, also „Inhouse“, gesichert. Die weiterführende Verfolgung der Sendungen fehlt jedoch. In größeren Logistikunternehmen ist, durch Ausstattung der Nutzfahrzeuge mit relativ aufwändiger Bordelektronik, das Tracking und Tracing der Versandeinheiten zwar weitestgehend gesichert. Verbesserungspotential liegt hier aber unter anderem in der Disposition und im Tracking der Transporthilfsmittel (Gitterboxen, Paletten), die zurzeit in der Regel noch nicht systematisch erfasst und verfolgt werden.
The assessment of different sleep stages and their disorders in diseases is an important part of telematic medicine. With an electroencephalogram, the different stages of sleep can be monitored and classified with respect to brain activity. By means of modern data management such as the patient monitor ixTrend, for example, the data can be recorded for long sleep phases and evaluated by a computer using appropriate software, such as Dataplore. Here, a new mathematical model for the automated classification of sleep stages is introduced. The statistical method of autocorrelation, applied to six known sleep stages, was extended by one new class for unknown signals. Due to this new class, it is not necessary to sort all recorded EEG signals into one of the known classes, thereby, minimising the probability of errors. Further, the dependence of the error probability on the duration of the analysed EEG signal was assessed. A minimal error probability of pmin = 0.15 was detected. Exemplary data for one patient are reported.
Von der Firma Deutzer Technische Kohle GmbH (DTK) wurde ein Messsystem zur Erfassung des Körperschalls an Schienen entwickelt, mit dem der Verschleiß an Radreifen von Schienenfahrzeugen ermittelt werden kann. Die Schallsignale werden im normalen Fahrbetrieb bei der Überfahrt des Schienenabschnitts, in dem sich der Vibrationssensor befindet, erfasst und als digitale Zeitreihen aufgezeichnet. Mit Hilfe eines Induktionssensors können die Zeitpunkte bestimmt werden, zu denen sich die Radreifen jeweils genau über dem Messpunkt in der Schiene befunden haben [1]. Im Falle von schadhaften Radreifen wird das normale Körperschallsignal überlagert von scharfen Impulsen hoher Intensität, die von den Stößen der Flachstellen auf der Schiene verursacht werden. Die Höhe eines solchen Impulses ist zum einen von der Ausprägung der Flachstelle abhängig, zum anderen aber auch von der Entfernung vom Sensor, in der der Impuls erzeugt wurde. Diese hängt von der Radstellung relativ zur Schienenposition ab und kann nicht beeinflusst werden, da im normalen Fahrbetrieb gemessen werden soll. In diesem Forschungsvorhaben wurde deshalb ein Analyseverfahren entwickelt, das die Flachstellenimpulse in geeigneter Weise normiert, so dass unabhängig von der Radstellung auf den Verschleiß einzelner Radreifen geschlossen werden kann.
Angetrieben durch die Hochschulgesetzgebung, Maßnahmen zur systematischen und regelmäßigen Veranstaltungsevaluation von Fachbereichen zu ergreifen, wurde das Projekt „Webbasiertes Evaluationssystem“ vom Total Quality Management (TQM) der Technischen Fachhochschule Wildau (TFH Wildau) angeregt. Um einen hohen Qualitätsstandard der Lehre sicherzustellen, wollte die TFH Wildau die Qualität der Veranstaltungen messbar machen und suchte nach technischen Verbesserungsmöglichkeiten. Ziel bei diesem Projekt war eine umfassende Lösung, die es auf einfache und kostengünstige Art ermöglicht, Evaluationsdaten zu erheben, elektronisch zu erfassen und auszuwerten sowie den Dozenten und der Hochschulleitung zur Verfügung zu stellen. Die Lehreinheiten erhalten auf diese Weise einen schnellen und fundierten Einblick in ihre Leistungen sowie eine entsprechende Einschätzung und können daraus konkrete Anregungen zur Weiterentwicklung ihrer fachlichen Kompetenz gewinnen. Die aus der Evaluierung hervorgehenden Informationen können zudem zur internen Rechenschaftslegung sowie zur kontinuierlichen Qualitätssicherung und -verbesserung genutzt werden.
This paper introduces procedures, which facilitate the development of as well as the linking between modular data processing processes into different and versatile system solutions. Based on the concept of data flow diagrams (Yourdon 1989), processes and data flows are used. With the ability of a process to harness any amount of in- and outputs with different sources and destinations, it is possible to model any conceivable data processing problem. By aggregating a diagram as a new process, it becomes possible to outsource partial process chains to different abstraction levels. As a result, even very complex solutions can be modeled and explained in a clear way. The introduced uniform termination flow while traversing the graph creates a good readability, which also makes it possible to quickly detect weaknesses. Moreover, this solution is comprehensive and advances the cooperation in teams and development.
In recent years, 3D movies and streaming films have become increasingly popular. Even mobile devices, such as mobile phones and tablet computers, are becoming more popular, more powerful and have better multimedia capabilities. Nevertheless, compact mobile devices to broadcast live 3D videos in real time are barely available. In this article, we provide a modular and mobile solution that allows 3D video streaming in real time at 25 frames per second and with a resolution of 1280 × 720 pixels (720p). As operating system, we use standard hardware components combined with Android. Furthermore, we will describe the restraints of the development, and how they were solved.
Die Lokalisierung in Innenräumen, die sich nicht auf Satellitennavigation wie GPS verlassen kann, ist nach wie vor eine Herausforderung. Viele Methoden zur Lokalisierung in Innenräumen beruhen auf Funksignalen oder anderen Sendern (z.B. Infrarot), die eine kostenintensive Infrastruktur erfordern, die in einem Gebäude installiert werden muss. Außerdem sind diese Techniken ungenau, wenn Reflexionen der Signale in einem Gebäude auftreten. Die Forschungsgruppe Telematik der TH Wildau hat für diese Problemstellung ein optisches Verfahren zur Innenraumlokalisierung entwickelt, das die Kamera eines mobilen Geräts verwendet. Dieser Ansatz erfordert nur die Verfügbarkeit von mehreren identifizierbaren Landmarken, die kostengünstig in einem Gebäude installiert werden können. In diesem Beitrag soll eine Möglichkeit vorgestellt werden, dieses landmarkenbasierte Verfahren mit der Augmented Reality-Bibliothek ARCore von Google zu erweitern, um eine kontinuierliche Positionsermittlung zu ermöglichen, auch wenn vorübergehend keine Landmarken durch die Gerätekamera erfasst werden können.
Das Erkennen von Personen auf Fotos und in Videos geschieht in aktuellen Klassifizierungsverfahren durch die Zuordnung eines Köperteils zu jedem Pixel. Anschließend werden die gefundenen Körperteile zu Skeletten zusammengefasst. Im Falle mehrerer abgebildeter Personen ergibt sich das Problem der Zuordnung der Körperteile zu den verschiedenen Skeletten. Es wurde in dieser Arbeit ein auf dem Suurballe-Algorithmus basierendes graphentheoretisches Verfahren entwickelt, das diese Aufgabe löst. Aufbauend auf im Wesentlichen abstandsabhängigen Kantengewichten wird eine k-kürzeste-disjunkte-Wege-Suche durchgeführt. Unter Einbezug von möglicherweise fehlenden Körperteilen durch Unsichtbar-Knoten und automatisches Aussortieren zu viel gefundener Körperteile werden so die k-optimalen Skelette gefunden. Die Methode wurde an idealisierten computergenerierten Bildern mit einer Trefferquote von 100 % gefundener Personen getestet. Ein Test mit realen Bilddaten lieferte eine Trefferquote von 71,7 %.
This paper presents a solution for detecting movement and spreading profiles by analyzing sensor data in the facility management. First of all, a scenario is defined and described. On the basis of this scenario an approach is made using integration of events over time and location. For making the integration possible the required information, which the data objects have to provide, is identified. At the end a solution is presented using Complex Event Processing to implement the integration of events.
Previous investigations of the dynamic organization of the lower brainstem and its relation to peripheral and other central nervous systems were predominantly performed by linear methods. These are based on time-averaging algorithms, which merely can be applied to stationary signal intervals. Thus, the current concept of the common brainstem system (CBS) in the reticular formation (RF) of the lower brainstem and basic types of its functional organization have been developed. Here, the authors present experiments where neuronal activities of the RF and the nucleus tractus solitarii (NTS, first relay station of baroreceptor afferents) were recorded together with related parameters of electroencephalogram (EEG), respiration, and cardiovascular system. The RF neurons are part of the CBS, which participates in regulation and coordination of cardiovascular, respiratory, and motor systems, and vigilance. The physiological time series, thus acquired, yield information about the internal dynamic coordination of the participating regulation processes. The major problem in evaluating these data is the nonlinearity and nonstationarity of the signals. The authors used a set of especially designed time resolving methods to evaluate nonlinear dynamic couplings in the interaction between CBS neurons and cardiovascular signals, respiration and the EEG, and between NTS neurons (influenced by baroreceptor afferents) and CBS neurons.
Structured light has become a widespread technique for the development of camera-based 3D sensors. The structured illumination provides texture to homogeneous objects and thus allows for the reliable determination of the disparity of each object point in a stereo-camera setting. Even a monocular 3D sensor is possible if the light projector has a fixed relative position to the camera and if the structured light is coded, i.e. the position within the whole light pattern can be reconstructed uniquely from a small local window of the pattern, the uniqueness window. Coded patterns with such a uniqueness property are called Perfect SubMaps (PSM). In our paper we focus on the design and evaluation of the subset of symmetric isolated binary toroidal PSMs (SIBTPSM) for structured light patterns, because of their beneficial properties with respect to the signal-to-noise ratio and the use with laser light sources and DOEs. We define several figures of merit that are relevant for the practical use of PSMs in a 3D sensor: the PSM size, the size of the uniqueness window, the Hamming distance, the density, and the homogeneity. We have created SIBTPSMs using our own dedicated algorithms and have designed and fabricated DOEs that produce these patterns with large fan angles of 61° × 47° when used with near-infrared diode lasers (λ = 830nm). We analyze the influence of these characteristics on the 3D measurement process by theory, simulations, and experiments. The patterns of publicly available DOEs based on SIBTPSMs are used for comparison and reference. Our results show that the PSM width, the uniqueness window size, the minimum and average Hamming distances, and the uniformity have strong impact on either speed or quality of the 3D reconstruction, whereas the point density and the PSM height are of minor importance.
Selected examples from experiments in humans and dogs with time series of reticular neurons, respiration, arterial blood pressure and cutaneous forehead blood content fluctuations were analysed using multiscaled time-frequency distribution, post-event-scan and pointwise transinformation. We found in both experiments a “0.15-Hz rhythm” exhibiting periods of spindle waves (increasing and decreasing amplitudes), phase synchronized with respiration at 1:2 and 1:1 integer number ratios. At times of wave-epochs and n:m phase synchronization, the 0.15-Hz rhythm appeared in heart rate and arterial blood pressure. As phase synchronization of the 0.15-Hz rhythm with respiration was established at a 1:1 integer number ratio, all cardiovascular-respiratory oscillations were synchronized at 0.15 Hz. Analysis of a canine experiment supplied evidence that the emergence of the 0.15-Hz rhythm and n:m phase synchronization appears to result from a decline in the level of the general activity of the organism associated with a decline in the level of activity of reticular neurons in the lower brainstem network. These findings corroborate the notion of the 0.15-Hz rhythm as a marker of the “trophotropic mode of operation” first introduced by W.R. Hess.