Hochschulbibliothekszentrum des Landes Nordrhein-Westfalen
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Internet of Things and Sustainability: A Comprehensive Framework
No full textThe Internet of Things (IoT) is a fast-growing, technological concept, which aims to integrate various physical and virtual objects into a global network to enable interaction and communication between those objects (Atzori, Iera and Morabito, 2010). The application possibilities are manifold and may transform society and economy similarly to the usage of the internet (Chase, 2013). Furthermore, the Internet of Things occupies a central role for the realisation of visionary future concepts, for example, Smart City or Smart Healthcare. In addition, the utilisation of this technology promises opportunities for the enhancement of various sustainability aspects, and thus for the transformation to a smarter, more efficient and more conscious dealing with natural resources (Maksimovic, 2017). The action principle of sustainability increasingly gains attention in the societal and academical discourse. This is reasoned by the partly harmful consumption and production patterns of the last century (Mcwilliams et al., 2016). Relating to sustainability, the advancing application of IoT technology also poses risks. Following the precautionary principle, these risks should be considered early (Harremoës et al., 2001). Risks of IoT for sustainability include the massive amounts of energy and raw materials which are required for the manufacturing and operation of IoT objects and furthermore, the disposal of those objects (Birkel et al., 2019). The exact relations in the context of IoT and sustainability are insufficiently explored to this point and do not constitute a central element within the discussion of this technology (Behrendt, 2019). Therefore, this thesis aims to develop a comprehensive overview of the relations between IoT and sustainability.
To achieve this aim, this thesis utilises the methodology of Grounded Theory in combination with a comprehensive literature review. The analysed literature primarily consists of research contributions in the field of Information Technology (IT). Based on this literature, aspects, solution approaches, effects and challenges in the context of IoT and sustainability were elaborated. The analysis revealed two central perspectives in this context. IoT for Sustainability (IoT4Sus) describes the utilisation and usage of IoT-generated information to enhance sustainability aspects. In contrast, Sustainability for IoT (Sus4IoT) fo-cuses on sustainability aspects of the applied technology and highlights methods to reduce negative impacts, which are associated with the manufacturing and operation of IoT. Elaborated aspects and relations were illustrated in the comprehensive CCIS Framework. This framework represents a tool for the capturing of relevant aspects and relations in this context and thus supports the awareness of the link between IoT and sustainability. Furthermore, the framework suggests an action principle to optimise the performance of IoT systems regarding sustainability.
The central contribution of this thesis is represented by the providence of the CCIS Framework and the contained information regarding the aspects and relations of IoT and sustainability.Das Internet of Things (IoT) ist ein schnell wachsendes, technologisches Konzept, das darauf abzielt, verschiedenste physikalische und virtuelle Objekte in einem globalen Netzwerk zu vereinen um Interaktion und Kommunikation zwischen diesen Objekten zu ermöglichen (Atzori, Iera and Morabito, 2010). Die Einsatzmöglichkeiten dieser Technologie sind vielfältig und könnten Gesellschaft und Wirtschaft in ähnlicher Weise verändern wie die Nutzung des Internets (Chase, 2013). Darüber hinaus nimmt das Internet of Things eine zentrale Rolle in der Realisation von visionären Zukunftskonzepten ein, beispielsweise Smart City oder Smart Healthcare. Zudem verspricht die Anwendung dieser Technologie Möglichkeiten, verschiedene Aspekte der Nachhaltigkeit zu verbessern und zu einem bewussteren, effizienteren und schonenderen Umgang mit natürlichen Ressourcen beizutragen (Maksimovic, 2017). Das Handlungsprinzip der Nachhaltigkeit gewinnt im gesellschaftlichen und akademischen Diskurs zunehmend an Bedeutung und trägt den teils schädlichen Produktions- und Konsummustern des vergangenen Jahrhunderts Rechnung (Mcwilliams et al., 2016). Im Zusammenhang mit Nachhaltigkeit ist die fortschreitende Verbreitung von IoT Technologie allerdings auch mit Risiken verknüpft, die im Rahmen des Vorsorgeprinzips rechtzeitig bedacht werden müssen (Harremoës et al., 2001). Dazu zählen der massive Energie- und Rohstoffbedarf der Produktion und des Betriebs von IoT Objekten, sowie deren Entsorgung (Birkel et al., 2019). Die genauen Zusammenhänge und Auswirkungen von IoT im Bezug auf Nachhaltigkeit sind bisher nur unzureichend erforscht und nehmen keine zentrale Rolle in der Diskussion dieser Technologie ein (Behrendt, 2019). Diese Arbeit hat daher das Ziel, einen umfassenden Überblick der Zusammenhänge zwischen IoT Technologie und Nachhaltigkeitsaspekten zu erarbeiten.
Um dieses Ziel zu verwirklichen, verwendet diese Arbeit die Grounded Theory Methodik in Verbindung mit einer umfassenden Literaturanalyse. Die analysierte Literatur besteht dabei aus Forschungsbeiträgen, die besonders dem Gebiet der Informationstechnik (IT) entstammen. Auf Grundlage dieser Literaturanalyse wurden Aspekte, Lösungsansätze, Effekte und Barrieren im Kontext von IoT und Nachhaltigkeit erarbeitet. Im Laufe der Analyse kristallisierten sich zwei zentrale Sichtweisen auf IoT im Zusammenhang mit Nachhaltigkeit heraus. IoT für Nachhaltigkeit (IoT4Sus) beschreibt dabei den Einsatz und die Nutzung von IoT generierten Informationen, um eine Verbesserung im Hinblick auf verschiedene Nachhaltigkeitsaspekte zu erzielen. Nachhaltigkeit für IoT (Sus4IoT) hingegen fokussiert Nachhaltigkeitsaspekte der eingesetzten Technologie und zeigt Lösungen auf um, mit der Produktion und dem Betrieb verknüpfte, negative Auswirkungen auf Nachhaltigkeit zu verringern. Die erarbeiteten Aspekte und Beziehungen wurden in einem umfangreichen Rahmenwerk, dem CCIS Framework, festgehalten und dargestellt. Dieses Rahmenwerk stellt ein Werkzeug zur Erfassung relevanter Aspekte und Beziehungen in diesem Bereich dar und trägt damit zur Bewusstseinsbildung in diesem Kontext bei. Darüber hinaus empfiehlt das Rahmenwerk ein Handlungsprinzip um die Performance von IoT Systemen im Rahmen der Nachhaltigkeit zu optimieren.
Der zentrale Beitrag dieser Arbeit besteht in der Bereitstellung des CCIS Framework, sowie der darin enthaltenen Informationen hinsichtlich der Aspekte und Beziehungen von IoT und Nachhaltigkeit
Object-oriented high-level data flow analysis
No full textDatenflussmodelle in der Literatur weisen oftmals einen hohen Detailgrad auf, der sich auf die auf den Modellen durchgeführten Datenflussanalysen überträgt und diese somit schwerer verständlich macht. Da ein Datenflussmodell, das von einem Großteil der Implementierungsdetails des modellierten Programms abstrahiert, potenziell leichter verständliche Datenflussanalysen erlaubt, beschäftigt sich die vorliegende Masterarbeit mit der Spezifikation und dem Aufbau eines stark abstrahierten Datenflussmodells und der Durchführung von Datenflussanalysen auf diesem Modell. Das Modell und die darauf arbeitenden Analysen wurden testgetrieben entwickelt, sodass ein breites Spektrum möglicher Datenflussszenarien abgedeckt werden konnte. Als konkrete Datenflussanalyse wurde unter anderem eine statische Sicherheitsprüfung in Form einer Erkennung unzureichender Nutzereingabenbereinigungen durchgeführt. Bisher existiert kein Datenflussmodell auf einer ähnlich hohen Abstraktionsebene. Es handelt sich daher um einen einzigartigen Lösungsentwurf, der Entwicklern die Durchführung von Datenflussanalysen erleichtert, die keine Expertise auf diesem Gebiet haben.Data flow models in the literature are often very fine-grained, which transfers to the data flow analysis performed on them and thus leads to a decrease in the analysis' understandability. Since a data flow model, which abstracts from the majority of implementation details of the program modeled, allows for potentially easier to understand data flow analyses, this master thesis deals with the specification and construction of a highly abstracted data flow model and the application of data flow analyses on this model. The model and the analyses performed on it have been developed in a test-driven manner, so that a wide range of possible data flow scenarios could be covered. As a concrete data flow analysis, a static security check in the form of a detection of insufficient user input sanitization has been performed. To date, there's no data flow model on a similarly high level of abstraction. The proposed solution is therefore unique and facilitates developers without expertise in data flow analysis to perform such analyses
Konzeption und Entwicklung einer hybriden App zur Organisationsverwaltung
Get PDFVereine, wie zum Beispiel die Pfadfinder, stützen sich auf die Arbeit ihrer ehrenamtlichen Mitglieder, welche eine Vielzahl von Aufgaben zu erledigen haben. Oftmals kommt es in den Reihen der Mitglieder zu plötzlichen Änderungen in den Organisationsteams und Ämtern, wobei Planungsschritte verloren gehen und Unerfahrenheit bezüglich der Planung besteht. Da die speziellen Anforderungen durch bereits existierende Tools nicht abgedeckt werden, wird zur Unterstützung von Vereinen in Bezug auf die genannte Problematik in dieser Arbeit ScOuT, ein Planungstool für die Organisationsverwaltung, konzipiert und entwickelt. Der Schwerpunkt lag darauf verschiedene geeignete Richtlinien und heuristische Methoden zu identifizieren und zu verwenden, um eine gebrauchstaugliche Benutzeroberfläche erstellen zu können. Das entwickelte Produkt wurde im Rahmen der Arbeit empirisch durch eine Benutzerumfrage bezüglich der Gebrauchstauglichkeit ausgewertet. Das Ergebnis dieser Studie zeigt, dass bereits ein hohes Maß des angestrebten Ziels durch den Einbezug der Richtlinien und Methoden erreicht werden konnte.
Daraus lässt sich im großen Kontext schließen, dass mithilfe von benutzerspezifischen Konzeptideen und der Anwendung geeigneter Richtlinien und Methoden eine zielführende Grundlage für eine gebrauchstaugliche Anwendung zur Unterstützung von Vereinen erstellt werden kann.Clubs, such as Scouts, rely on the work of their volunteer members, who have a variety of tasks to accomplish. Often there are sudden changes in their organization teams and offices, whereby planning steps are lost and inexperience in planning occurs. Since the special requirements are not covered by already existing tools, ScOuT, a planning tool for the organization administration, is designed and developed in this work to support clubs with regard to the mentioned problems. The focus was on identifying and using various suitable guidelines and heuristic methods to create a usable interface. The developed product was evaluated empirically by a user survey in terms of usability.
The result of this study shows that already a high degree of the desired goal could be reached by the inclusion of the guidelines and methods. From this it can be concluded that with the help of user-specific concept ideas and the application of suitable guidelines and methods, a suitable basis for a usable application to support clubs can be created
Prozedurale Generierung von 3D-Stadtmodellen
No full textDie folgende Bachelorarbeit gibt einen Überblick über verschiedene Ansätze und Verfahren zur prozeduralen Generierung von dreidimensionalen Stadtmodellen. Dabei wird vor allem die Nutzung generativer Grammatiken näher untersucht und in einer eigens implementierten Anwendung integriert. Der Schwerpunkt war es, ein vorgegebenes, primäres Straßennetz einzubinden und darauffolgend ein sekundäres Straßennetz sowie verschiedene Gebäude prozedural zu generieren. Die Anwendung ermöglicht es, umfangreiche und unterschiedlich strukturierte Stadtmodelle auf effiziente Weise zu erzeugen. Hinsichtlich des Realismus und Variantenreichtums weisen die Ergebnisse jedoch Grenzen auf.The following bachelor thesis gives an overview of various approaches and techniques for procedural generation of three-dimensional city models. Especially the usage of generative grammars is being examined and later used for the implementation of an own application. Its focus was the embedding of predetermined primary street networks as well as the procedural generation of secondary street networks and different kinds of buildings. The application allows the efficient creation of extensive and variably structured city models. However, there are restrictions regarding the realism and variation of the results
Recommender Systems for Process Modeling Tools – A Literature Review
Get PDFTo construct a business process model manually is a highly complex and error-prone task which takes a lot of time and deep insights into the organizational structure, its operations and business rules. To improve the output of business analysts dealing with this process, different techniques have been introduced by researchers to support them during construction with helpful recommendations. These supporting recommendation systems vary in their way of what to recommend in the first place as well as their calculations taking place under the hood to recommend the most fitting element to the user. After a broad introduction into the field of business process modeling and its basic recommendation structures, this work will take a closer look at diverse proposals and descriptions published in current literature regarding implementation strategies to effectively and efficiently assist modelers during their business process model creation. A critical analysis of presentations in the selected literature will point out strengths and weaknesses of their approaches, studies and descriptions of those. As a result, the final concept matrix in this work will give a precise and helpful overview about the key features and recommendation methods used and implemented in previous research studies to pinpoint an entry into future works without the downsides already spotted by fellow researchers
Bildung Transformation Nachhaltigkeit (BTN). Ein Zertifikat für Lehramtsstudierende.
No full textWenn es um die Vermittlung und Förderung von Kompetenzen geht, die für die Transformation zu einer nachhaltigen Gesellschaft notwendig sind, nehmen angehende Lehrpersonen eine Schlüsselrolle ein. Mit der modellhaften Einführung des Zertifikatsstudiums „Bildung – Transformation – Nachhaltigkeit“ (BTN) an der Universität Koblenz-Landau bietet sich Lehramtsstudierenden aller Fächer und Schulformen die Möglichkeit, sich in verschiedenen Modulen – begleitend zum regulären Studium – wissenschaftlich fundiert, multiperspektivisch und praxisorientiert mit Aspekten nachhaltiger Entwicklung auseinanderzusetzen. Ziel ist es, Lehramtsstudierende mit relevanten Nachhaltigkeitskompetenzen auszustatten, sie für ihre Rolle in Bezug auf die notwendige Transformation hin zu einer nachhaltigen Gesellschaft zu sensibilisieren und sie zu befähigen, in ihrem zukünftigen Berufsleben an Schulen, Hochschulen oder außerschulischen Bildungseinrichtungen inklusive und systemische Nachhaltigkeitskonzepte zu implementieren. Ein besonderer Schwerpunkt des Zertifikats liegt auf der Förderung der Reflexionsfähigkeit der Studierenden. Das Zertifikat BTN ist ein Projekt des Zentrums für Bildung und Forschung an Außerschulischen Lernorten (ZentrAL) der Universität Koblenz-Landau und wurde durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) als Pilotvorhaben gefördert
Mitteilungsblatt der Universität Koblenz-Landau, Nr. 1/2019
No full textSatzung und Qualitätssicherungskonzept der Universität Koblenz-Landau zur Einrichtung, Ausschreibung und Besetzung von Juniorprofessuren (W1) mit und ohne Tenure-Track sowie zur Besetzung von Professuren unter Verzicht auf eine Ausschreibung (Tenure-Satzung
On correlations between vulnerabilities, quality-, and design-metrics
No full textOver the past few decades society’s dependence on software systems has grown significantly. These systems are utilized in nearly every matter of life today and often handle sensitive, private data. This situation has turned software security analysis into an essential and widely researched topic in the field of computer science. Researchers in this field tend to make the assumption that the quality of the software systems' code directly affects the possibility for security gaps to arise in it. Because this assumption is based on properties of the code, proving it true would mean that security assessments can be performed on software, even before a certain version of it is released. A study based on this implication has already attempted to mathematically assess the existence of such a correlation, studying it based on quality and security metric calculations. The present study builds upon that study in finding an automatic method for choosing well-fitted software projects as a sample for this correlation analysis and extends the variety of projects considered for the it. In this thesis, the automatic generation of graphical representations both for the correlations between the metrics as well as for their evolution is also introduced. With these improvements, this thesis verifies the results of the previous study with a different and broader project input. It also focuses on analyzing the correlations between the quality and security metrics to real-world vulnerability data metrics. The data is extracted and evaluated from dedicated software vulnerability information sources and serves to represent the existence of proven security weaknesses in the studied software. The study discusses some of the difficulties that arise when trying to gather such information and link it to the difference in the information contained in the repositories of the studied projects. This thesis confirms the significant influence that quality metrics have on each other. It also shows that it is important to view them together as a whole and suppose that their correlation could influence the appearance of unwanted vulnerabilities as well. One of the important conclusions I can draw from this thesis is that the visualization of metric evolution graphs, helps the understanding of the values as well as their connection to each other in a more meaningful way. It allows for better grasp of their influence on each other as opposed to only studying their correlation values. This study confirms that studying metric correlations and evolution trends can help developers improve their projects and prevent them from becoming difficult to extend and maintain, increasing the potential for good quality as well as more secure software code
Veranstaltungsverzeichnis Wintersemester 2018/19 - Koblenz
No full textVeranstaltungsverzeichnis - Koblenz - Wintersemester 2018/1
Natural pest suppression in vineyards under innovative management
No full textGrapevine growers have struggled with defending their crops against pests and diseases since the domestication of grapevine over 6000 ears ago. Since then, new growing methods paired with a better nderstanding of the ecological processes in the vineyard ecosystem continue to improve quality and quantity of grape harvests. In this thesis I am describing the effects of two recent innovations in viticulture on pest and beneficial arthropods in vineyards; Fungus-resistant grapevine cultivars (PIWIs) and the pruning system semi-minimal pruned hedge (SMPH). The SMPH pruning system allows for a drastic reduction of manual labor in the vineyard, and PIWIs are resistant to two of the most common fungal diseases of grapevine and therefore allow a drastic reduction of fungicide applications compared to conventional varieties. Heavy use of pesticides is linked to a number of problems, including pollution of waterways, negative effects on human health, and biodiversity loss. Here, I studied the effects of fungicide reduction and minimal pruning on arthropods that are beneficial for natural pest suppression in the vineyard ecosystem such as predatory mites, spiders, ants, earwigs, and lacewings. All of these groups either benefitted from the reduction of fungicide sprayings or were not significantly affected. Structural changes in the canopy of SMPH grapevines altered the microclimate in the canopy which in turn influenced some of the arthropods living in it. Overall, my findings suggest that PIWIs and SMPH, both in combination or separately, improve conditions for natural pest control. This adds to other advantages of these innovative management practices such as a reduction in production cost and a smaller impact on the environment.Seit der Domestizierung von Wein vor über 6000 Jahren haben Weinbauern mit Krankheiten und Schädlingen ihrer Pflanzen zu kämpfen. Seitdem führen neue Anbaumethoden und ein besseres Verständnis der ökologischen Prozesse im Weinberg zu wachsenden Erträgen und steigender Traubenqualität. In dieser Arbeit beschreibe ich die Effekte zweier innovativer Anbaumethoden auf Schädlinge und Nützlinge im Weinbau; Pilzwiderstandsfähige Sorten (PIWIs) und das Reberziehungssystem Minimalschnitt im Spalier (SMPH). SMPH erlaubt eine drastische Reduktion des Arbeitsaufwands im Weinberg. PIWIs sind resistent gegenüber zwei der destruktivsten Pilzkrankheiten der Rebe und bleiben daher bei deutlich weniger Pflanzenschutzbehandlungen als herkömmliche Sorten gesund. Übermäßiger Gebrauch von Pestiziden wird mit einer Reihe von Problemen wie Gewässerverschmutzung, Gesundheitsfolgen beim Menschen, und Biodiversitätsverlust in Verbindung gebracht. In dieser Arbeit wurden Effekte von reduzierten Fungizid Spritzungen auf Nützlinge wie Raubmilben, Spinnen, Ameisen, Ohrwürmer und Florfliegen untersucht. Diese Gruppen profitierten entweder von den reduzierten Fungizidmengen, oder sie wurden nicht signifikant beeinflusst. Strukturelle Unterschiede in der SMPH Laubwand beeinflussten das Mikroklima im Vergleich zur Spaliererziehung. Sowohl strukturelle als auch mikroklimatische Veränderungen beeinflussten einige Arthropodengruppen im Wein.
Insgesamt lässt sich Schlussfolgern, dass sowohl PIWI Sorten als auch das Schnittsystem SMPH ein großes Potential haben, die Bedingungen für natürliche Schädlingskontrolle zu verbessern. Dies reiht sich in eine Liste anderer Vorteile dieser Managementmethoden, wie zum Beispiel eine Reduktion der Produktionskosten und verbesserte Nachhaltigkeit