opus htw (Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin)
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Entwicklung und Analyse einer automatisch konfigurierbaren und verteilten Micro-controller Infrastruktur zur Bestimmung und Visualisierung von Raumauslastungen mittels regelmäßiger Bluetooth Low Energy Scans und Wi-Fi Fingerprinting
No full textDer Einbezug von örtlichen Informationen kann den Mehrwert einer Software, die Aussagekraft von gesammelten Daten und die gezielte Planung, besonders im Bereich von mobilen und verteilten Systemen erheblich steigern.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit umfasst die Beantwortung der Fragestellung, ob es praktikabel ist, unter Einsatz von Microcontrollern eine automatisch konfigurierbare Infrastruktur zu schaffen, welche es ermöglicht, ein skalierbares System zur Überwachung von personeller Auslastung in Indoor-Umgebungen zu erzielen.
Dieses System soll dabei durch die Verwendung von Fingerprinting-basierter Indoor-Ortung und Bluetooth Low Energy gestützt werden. Um diese Frage zu untersuchen, wurde sich zunächst mit dem aktuellen technischen und wissenschaftlichen Stand der verwendeten Technologien auseinandergesetzt, sodass verschiedene technologische Ansätze evaluiert und verglichen werden konnten. Auf Basis dieser Recherche wurde infolgedessen solch ein verteiltes System konzeptioniert, entwickelt und mit verschiedenen externen Komponenten verbunden, um eine hohe Nutzerfreundlichkeit bezüglich des Aufbaus des Systems und der späteren Verwaltung zu ermöglichen. Dieses System wurde über einen längeren Zeitraum eingesetzt, um die Funktionen in einem realistischen Umfeld zu testen und relevante Daten für die Auswertung und Bewertung der Richtigkeit und Aussagekraft zu sammeln. Die Datenlage zeigte dabei, dass anhand von gezählten und entsprechend gefilterten Bluetooth Low Energy Geräten eine recht genaue Abschätzung der tatsächlichen Aufenthaltszahlen in der näheren Umgebung ermittelt werden kann. Ebenfalls ist es möglich, sonst recht schwierig zugängliche Hardware durch die Schaffung einer nutzerfreundlichen Infrastruktur einfacher auszurollen und während des Betriebs zu verwalten
Benutzer*innenzentrierte Entwicklung eines Editors zur Cross-Device-Entwicklung von AR-Anwendungen
No full textDie vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Erweiterung der zur Erstellung von Augmented Reality-Anwendungen herkömmlich genutzten Entwicklungsumgebungen, wie die Game Engine Unity, auf das Zielgerät selbst. Es stellt sich folgende Forschungsfrage: Wie kann ein effizientes und nutzerfreundliches User Interface für einen Unity-basierten Cross-Device-XR-Editor (CDXRE) gestaltet werden? Nachdem die grundlegenden Begriffe des Forschungsbereichs definiert und ein Überblick auf den aktuellen Stand der Fachliteratur im Bereich der Entwicklung von XR-Anwendungen gewonnen wurde, erfolgte eine Analyse von bereits entwickelten Systemen, die sich mit ähnlichen Fragestellungen befassen. Um ein prototypisches System für einen CDXRE gestalten zu können, wurden im Rahmen einer Anforderungsanalyse drei qualitative Expert*innen-Interviews geführt.
Ergänzt um einige Aspekte aus der Fachliteratur konnten daraus schließlich funktionale wie nichtfunktionale Anforderungen an das zu entwickelnde System definiert werden. In einer ersten Projektphase wurde ein Papierprototyp der Anwendung erstellt und mit zwei Unity-Entwickler*innen mithilfe kurzer Testaufgaben ausgewertet. Das anhand des Nutzer*innen-Feedbacks weiterentwickelte Konzept wurde in der zweiten Projektphase als High Fidelity Prototyp in Unity implementiert. Der digitale Prototyp wurde anschließend durch acht Entwickler*innen mithilfe des System Usability Scale-Fragebogens und des AttrakDiff2-Fragebogens evaluiert.
Die Analyse der Ergebnisse lieferte wichtige Erkenntnisse bezüglich des erstellten Systems und zahlreiche Anhaltspunkte für zukünftige Weiterentwicklungen des CDXREs
Entwicklung eines kosteneffizienten Pulsoximeters
No full textIn der vorliegenden Bachelorarbeit wird die Entwicklung eines kostengünstigen Pulsoximeters, basierend auf dem Mikrocontroller PIC16F1936, thematisiert. Die Auswahl dieses Mikrocontrollers erfolgte aufgrund seiner Robustheit, seiner niedrigen Kosten, seiner Leistungsfähigkeit und meiner früheren erfolgreichen Erfahrungen in ähnlichen Projekten. Durch die Integration des ESP32 wird der Vorteil seiner drahtlosen Fähigkeiten (Bluetooth und WiFi) genutzt, die für den Betrieb im Rahmen des Internets der Dinge (IoT) unerlässlich sind. Auch wenn bestehende Bildungsmodule die Funktion der Messung der Blutsättigung erfüllen, mangelt es ihnen an kommerzieller Umsetzbarkeit und an der Messgenauigkeit ihrer angezeigten Werte, vor allem in ländlichen Gebieten, wo der Zugang begrenzt ist, aber technisches Fachwissen vorhanden ist. Daher konzentriert sich das Projekt auf die Verwendung kosteneffizienter und weltweit verfügbarer kommerzieller Komponenten, um diese Situation zu verbessern. Die methodische Herangehensweise beinhaltet eine umfassende Analyse existierender Technologien in Bezug auf Pulsoximeter, die als Grundlage für den Entwurf von Schaltkreisen und die Auswahl von Komponenten dienen wird. Das Projekt umfasst die Entwicklung von Leiterplatten und die Programmierung eines Algorithmus zur Erfassung von Gesundheitsparametern sowie die Implementierung einer IoT-Infrastruktur für die Datenübertragung und -analyse.
Das Ziel besteht nicht nur in der Entwicklung eines kostengünstigen Pulsoximeters, sondern auch in der Durchführung weiterer akademischer Forschungen im Bereich der digitalen und analogen Elektronik
Investigation of Hybrid Electrodes of Polyaniline and Reduced Graphene Oxide with Bio-Waste-Derived Activated Carbon for Supercapacitor Applications
No full textGraphene-based materials have been widely studied in the field of supercapacitors. However, their electrochemical properties and applications are still restricted by the susceptibility of graphene-based materials to curling and agglomeration during production. This study introduces a facile method for synthesizing reduced graphene oxide (rGO) nanosheets and activated carbon based on olive stones (OS) with polyaniline (PAni) surface decoration for the development of supercapacitors. Several advanced techniques were used to examine the structural properties of the samples. The obtained PAni@OS−rGO (1:1) electrode exhibits a high electrochemical capacity of 582.6 F·g−1 at a current density of 0.1 A·g−1, and an energy density of 26.82 Wh·kg−1; thus, it demonstrates potential for efficacious energy storage. In addition, this electrode material exhibits remarkable cycling stability, retaining over 90.07% capacitance loss after 3000 cycles, indicating a promising long cycle life. Overall, this research highlights the potential of biomass-derived OS in the presence of PAni and rGO to advance the development of high-performance supercapacitors
Skalenhandbuch: Online-Befragungen im Projekt "BEMpsy - Digital einfach machen"
No full textDas vorliegende Dokument stellt detailliert die (Sub-)Skalen der Online-Befragungen dar, welche im Rahmen des Projektes "BEMpsy: Digital einfach machen – Förderung der Teilhabe schwerbehinderter Menschen am Arbeitsleben durch betriebliches Eingliederungsmanagement unter besonderer Berücksichtigung psychischer Störungen“ (https://www.bempsy.de) durchgeführt wurden. Die Befragung von insgesamt drei Zielgruppen (BEM-Berechtigten, innerbetrieblichen BEM-Akteur*innen und externen Expert*innen) erfolgte im Zeitraum vom 24.03.2021 bis zum 20.01.2022 und beinhaltet jeweils demografische Angaben, Angaben zur Arbeitssituation, zur BEM-Berechtigung und zur Arbeitsfähigkeit sowie übergreifende Konstrukte (Skalen).
Ziel des Projektes BEMpsy war die Entwicklung digital gestützter Tools bzw. einer digitalen Plattform für das betriebliche Eingliederungsmanagement (BEM, § 167 Abs. 2 SGB IX), um schwerbehinderten Beschäftigten und ihnen Gleichgestellten die Teilhabe am Arbeitsleben zu ermöglichen. Besonderer Fokus lag dabei auf Beschäftigten mit (drohenden) psychischen Beeinträchtigungen.This document presents in detail the (sub)scales of the online surveys that were conducted as part of the project “BEMpsy: Digital einfach machen – Förderung der Teilhabe schwerbehinderter Menschen am Arbeitsleben durch betriebliches Eingliederungsmanagement unter besonderer Berücksichtigung psychischer Störungen” (https://www.bempsy.de). The survey of a total of three target groups (BEM beneficiaries, internal BEM actors and external experts) took place between 24.03.2021 and 20.01.2022 and included demographic information, information on the work situation, BEM eligibility and work ability as well as a range of constructs (scales).
The aim of the BEMpsy project was to develop digital tools and a digital platform for occupational integration management (OEM; BEM, Section 167 (2) SGB IX) in order to enable disabled employees and their equals to participate in working life. A particular focus was placed on employees with (impending) mental impairments
Tiny Moor Lab
No full textDie Renaturierung von Mooren wird in den kommenden Jahrzehnten
zu einer herausfordernden Aufgabe. Aus dem enormen CO2 Einspar-
potenzial von intakten Mooren und der sich immer weiter verschärfenden
Klimakrise, geht ein klarer Handlungsbedarf hervor
Entwicklung eines MS Power BI-Dashboards zur Visualisierung und Analyse der Overall Equipment Effectiveness (OEE) und Overall Labor Effectiveness (OLE)
No full textDie Bachelorarbeit befasst sich mit den Kennzahlen OEE und OLE und stellt ein Gesamtkonzept für die Entwicklung und Implementierung eines Dashboards in Power BI vor. Ziel ist es, basierend darauf den Ist-Zustand zu analysieren, Schwachstellen zu identifizieren und Verbesserungsmaßnahmen abzuleiten. Diese Maßnahmen sollen schließlich zur Steigerung der Effektivität und Effizienz beitragen
Human-Building-Interaction zur Unterstützung bei manueller Fensterlüftung
No full textDiese Masterarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines innovativen Systems der Mensch-Gebäude-Interaktion (MGI), zur Überwachung und Verbesserung der Luftqualität in Innenräumen. Angesichts der wachsenden Bedenken hinsichtlich der Luftqualität und deren Auswirkungen auf Gesundheit und Wohlbefinden, insbesondere in Bildungseinrichtungen und Büros, zielt dieses Projekt darauf ab, ein intelligentes benutzerfreundliches System zu entwickeln, das eine effektive Überwachung der Raumluft ermöglicht und darauf basierend Lüftungsempfehlungen ausgibt.
Der Kern des Systems besteht aus einem zentralen Hub und mehreren autarken Sonden, die mit Sensoren für Temperatur, relative Feuchtigkeit, CO2, Feinstaub und VOC ausgestattet sind. Durch die Anwendung von IoT-Technologien und die Integration von Node-Red als Online-Softwareschnittstelle, kombiniert mit einer Cloud-Datenbank, ermöglicht das System eine effiziente Datensammlung sowie Datenanalyse und fördert ein bewusstes Lüftungsverhalten.
Die Ergebnisse zeigen, dass das MGI-System erfolgreich die Luftqualität überwacht und dadurch das Bewusstsein für eine gesunde Raumluft steigern kann. Darüber hinaus bietet die Arbeit einen Ausblick auf mögliche zukünftige Erweiterungen zur Erweiterung der Software-Funktionalitäten für einen realen Einsatz, der Entwicklung eines Touchscreens für die Nutzerinteraktion oder Möglichkeiten für vertiefte Datenanalysen. Insgesamt liefert diese Arbeit einen wertvollen Beitrag zur Förderung der technologischen Innovationen im Forschungsfeld der Mensch-Gebäude-Interaktion und der Raumluftqualität
Where Is the Evidence? A Plugin for Auditing Moodle’s Learning Analytics
No full textThe paper presents the work-in-progress development of a Moodle plugin to improve the auditability of Moodle’s Learning Analytics component. Future legislation, such as the EU AI Act, will require audits and “conformity assessments” of “high-risk” AI systems. Educational applications can be considered high-risk systems due to their important role in individual life and career paths. Therefore, their correctness, fairness, and efficiency must be assessed. However, auditing of the Learning Analytics functions in Moodle is limited. No suitable test-data is available, models and configurations are not persistent and only aggregated quality metrics are returned that are insufficient to assess fairness. The plugin addresses these issues and provides a data interface to extract data for audits. The plugin allows to a) upload and select data for the audit, b) clearly differentiate between model configuration and trained models, c) keep trained models, their configuration and underlying data for future inspections and comparisons, and finally, d) the plugin saves raw predictions for further analysis. The plugin enables the audit of Moodle’s Learning Analytics and its underlying AI models and contributes to increased fairness and trustworthiness of Learning Analytics as well as its legally compliant application
Entwicklung eines einheitlichen Rahmens für das Listing und De-Listing von Krypto-Assets für Krypto-Exchanges
No full textDie immense Anzahl an unterschiedlichen Krypto-Assets, macht es Krypto-Exchanges schwer, zu selektieren, welche Krypto-Assets gelistet werden sollen und somit dem Anleger zur Verfügung stehen. Die Krypto-Exchanges haben für das Listing und De-Listing von Krypto-Assets eigene Kriterien entwickelt, was überwiegend mit einem Bewerbungsprozess einhergeht. Dabei sind die Abläufe und Kriterien der unterschiedlichen Krypto-Exchanges meist nicht identisch. Die unterschiedlichen Listing- und De-Listingkriterien, ebenso wie das Nicht-Veröffentlichen dieser Kriterien der Krypto-Exchanges, machen den ganzen Prozess undurchsichtig.
Das Ziel dieser Arbeit ist es einen Konsens zu schaffen, der die Listing- sowie De-Listingkriterien beinhaltet. Es soll ein einheitlicher Rahmen geschaffen werden, der es Krypto-Exchanges erleichtert bzw. abnimmt einen eigenen Kriterienrahmen zu entwickeln. Der entwickelte Konsens soll auf Basis der Untersuchung von aktuell genutzten Listing- und De-Listingkriterien von verschiedenen Krypto-Exchanges fundieren. So sollen die Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Kriterien ersichtlich werden. Auf dieser Grundlage, sowie der MiCAR entsteht ein einheitlicher Rahmen für Krypto-Exchanges. Die MiCAR der EU soll berücksichtigt werden, sodass die Krypto-Exchanges die eintretende Regulatorik für Kryptowerte einhält und korrekt umsetzt. Der entwickelte Konsens der Kriterien bezüglich des Listings besteht aus sieben expliziten Kategorien und bezüglich des De-Listings aus 17 spezifischen Bedingungen