eprints (HSR Hochschule für Technik Rapperswil)
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Billett mit Herz
No full textBillett mit Herz soll eine gemeinnützige Onlineplattform werden, auf der Menschen in sozial und finanziell schwierigen Situationen über ihre Betreuungspersonen kostenlos Veranstaltungsbillette beziehen können. Bei der Masterarbeit «Billett mit Herz» handelt es sich um ein Greenfield-Projekt: Zum Zeitpunkt des Projektstarts existiert lediglich die Vision der Auftraggeberin. Sie basiert auf der Annahme, dass sich diese Menschen eine Auszeit von ihrem Alltag wünschen, und zwar in Form des Besuchs einer kulturellen Veranstaltung.
Das Projektteam wird mit der Konzeption der Plattform beauftragt. Es verwendet dazu das Vorgehensmodell Lean UX und ergänzt es mit Methoden aus Goal Directed Design, Design Thinking und Service Design. In jedem Lean-UX-Zyklus werden Hypothesen formuliert und MVPs erstellt, welche anschliessend getestet werden.
Über zehn Zyklen hinweg erarbeitet sich das Projektteam ein umfassendes Verständnis für die Bedürfnisse der verschiedenen Nutzer:innengruppen. Bei den zukünftigen Bezüger:innen kann ein Bedürfnis nach einer Auszeit bestätigt werden. Während einige von ihnen das Gratisticket selbstständig von der Plattform beziehen können, benötigen andere dabei Unterstützung. Vermittler:innen können ihnen diese im Rahmen ihrer Arbeit bieten. Die Annahme, dass Billettpartner:innen nicht direkt mit der Plattform interagieren werden, kann widerlegt werden: Sie sind durchaus bereit, ihre Anlässe und Tickets zu erfassen. Sie schätzen, dass dabei die Kontrolle über das Messaging bei ihnen liegt. Klient:innen können sich anmelden, indem sie einen Login-Code eingeben, statt sich registrieren zu müssen. Die Plattform bietet ihnen ausserdem die Möglichkeit, Billette anonym zu beziehen. Das Projektteam entwickelt eine Lösung, die den ermittelten Bedürfnissen der zukünftigen Nutzer:innen Rechnung trägt, den Klient:innen einen niederschwelligen Zugang zum Angebot ermöglicht und ausserdem deren Privatsphäre respektiert.
In der Literaturvertiefung wird der Frage nachgegangen, ob auf der Plattform Billett mit Herz Leichte Sprache eingesetzt werden soll, um Klient:innen mit einer geringen Sprachkompetenz die selbstständige Interaktion mit der Plattform zu ermöglichen.
Das Projektteam übergibt der Auftraggeberin einen klickbaren Prototyp in Wireframe-Ausführung, Erkenntnisse bezüglich der Nutzer:innenbedürfnisse in Form von (Proto-)Personas sowie einen Service Blueprint, der die Interaktionen der verschiedenen Akteur:innen mit der Plattform aufzeigt.
Bereits zu Beginn des Projekts wird klar, dass die Hauptschwierigkeit in der Rekrutierung von Testpersonen aus der Gruppe der Klient:innen besteht. Das Projektteam löst dieses Problem, indem es Interaktionssequenzen allgemeiner Natur mit Testnutzer:innen ausserhalb der eigentlichen Zielgruppe testet, was schliesslich zum gewünschten Resultat führt.
Das Vorgehensmodell Lean UX bewährt sich zur Erarbeitung eines Greenfield-Projekts. Als Herausforderung entpuppt sich die Auseinandersetzung mit der Gestaltung des MVPs sowie die Frage nach dem kleinsten Artefakt, das nötig ist, um die jeweilige Hypothese zu überprüfen. Zu stark wird der Begriff ‹MVP› mit einer entwickelten Lösung in Verbindung gebracht. Dabei wird ausser Acht gelassen, dass je nach Forschungsstand ein klickbarer Prototyp oder ein Storyboard passend ist
K8s L2 CNI for Containers and VMs
No full textThis paper investigates how layer 2 networking inside Kubernetes can be realized. Layer 2 networking is vital for some applications and especially useful for simulating real-world networking scenarios in Kubernetes. The INS is providing networking laboratory exercises to the students of the Eastern Switzerland University of Applied Sciences. The underlying platform should be migrated from bare metal Docker to Kubernetes for performance and scalability improvements. This is the main reason why the Institute for Network and Security (INS) is looking into this technology. The INS needs layer 2 point-to-point connections. This means protocols like Link Layer Discovery Protocol (LLDP) and layer 3 multicast applications like Hot Standby Router Protocol (HSRP) should work inside Kubernetes without being filtered or blocked. This matter gets further complicated by the fact that not all workloads can be containerized. Some workloads need to be run as virtual machines. These virtual machines can be managed and run inside Kubernetes using KubeVirt.
Pods in Kubernetes use Container Network Interface (CNI) plugins to communicate with each other and external networks. Currently, no single CNI plugin can handle unfiltered layer 2 point-to-point connections between pods and KubeVirt virtual machines. Additionally, connections must be possible over multiple physical Kubernetes nodes.
This paper tests and analyzes possible methods of realizing layer 2 connectivity. There are two main challenges with establishing layer 2 connectivity. The first is getting layer 2 inter-node traffic inside Kubernetes working with a CNI. This involved testing multiple open-source CNIs that claim to provide layer 2 connectivity and breaking down how they work. The second challenge is connecting the Kubevirt VMs to the Kubernetes CNI without losing packages.
There are many usable approaches to getting pod-to-pod layer 2 connections working. The most successful way was to use a CNI called Kube-OVN. Kube-OVN leverages Open Virtual Network (OVN), which is based on an Open Virtual Switch (OVS), to allow for proper networking configuration inside Kubernetes. With many workarounds, getting all layer 2 traffic from a KubeVirt VM to a pod is possible. However, it is not flawless, as during proof of concept 1 each interface can only handle one static MAC Address. This limitation makes using HSRP impossible. There are efforts from the community to make the virtual machines integrate better into an existing CNI. However, the macvtap binding mode, which the KubeVirt community is working on, did not succeed during testing.
It was shown that pod-to-pod connectivity could be realized on layer 2, but additional research is required to allow VM-to-pod connectivity in Kubernetes
OSMyBiz: Business Profile Editor for OpenStreetMap
No full textOpenStreetMap My Business (OSMyBiz) is an editor for the collaborative, open mapping project OpenStreetMap (OSM). There are many editors available for OSM. However, none of them allow new or inexperienced users to manage their business (shop, restaurant, etc.) on OSM without knowledge of the OSM-specific data structure.
OSMyBiz already allows users to create and update businesses on OSM.
However, some understanding of the opening hours syntax was still required, and updated businesses were not stored directly in OSM.
Expanding on a previous student research project, the goal of this work is to further improve the user experience and functionality. This should be achieved by introducing a new dialog for entering opening hours that can be used by novice users without any experience. Direct editing of nodes is another important goal. Further, OSMyBiz should record the date when the opening hours have last been checked. Existing functionality should be improved, like the watch list or the "Unsaved Changes" dialog. In addition, the software maintenance effort for the application should be reduced.
A new opening hours editor dialog has been introduced that does not require the user to know the opening hours syntax. OSMyBiz now recognizes the check_date:opening_hours tag, allowing consumers of OSM data to determine how up-to-date the hours are. A changed business no longer needs to be manually copied and saved to OSM by another mapper using another editor. The watch list has received some new features: it will notify users when the opening hours have not been checked for more than a year. Businesses can be added to the watch list without editing the business. In addition, the backend has now been migrated to Python 3.11 and dependencies have been updated.
Several issues have been identified and fixed, such as the login process not handling errors correctly. Unsaved changes are now detected properly, and the unsaved changes dialog now appears when it was supposed to. The overall user interface style of OSMyBiz has been overhauled. The user preferences have been updated and other minor issues have been fixed
Reverse Engineering Labs (Folgearbeit)
No full textBackground:
This bachelor thesis is based on a previously created "Reverse Engineering Lab" term project by the team, which consists of beginner level hands-on exercises (challenges) for students at OST to get into software reverse engineering. However, some important aspects were not covered in the previous lab. This bachelor thesis is geared towards advanced reverse engineering in order to go deeper and into in-depth reverse engineering techniques.
Purpose:
This bachelor thesis extends the existing "Reverse Engineering Lab", adding 10 more complex practice labs and exercises by introducing new reversing methods, tools, and frameworks. The new and advanced exercises can then be used by the teachers at the OST to lecture on the subject of reverse engineering. This gives the students a better insight into the subject and a more enriched, practical, and hands-on experience.
Methods:
First, we created a collection of topics not yet covered in the previously created "Reverse Engineering Lab". These topics were then evaluated by the team and the advisor based on personal interest, usefulness, and importance in the field of reverse engineering. This evaluation was used to discuss which topics we should create challenges for. During the semester we used Scrum to iteratively create the challenges. Whenever a challenge was finished, it was tested by us, fellow students, and other volunteers. This process ensured the high quality of the challenges.
Results:
The goal of this bachelor thesis, the creation of 10 new reverse engineering challenges covering new methods, tools, and frameworks, was successfully achieved. All the challenges are hosted on Hacking-Lab, an online platform for cybersecurity training and ethical hacking. Hacking-Lab provides students with everything they need to improve their reverse engineering skills.
Conclusions:
The aim was to teach students techniques that would reveal potential attack vectors. The final product is a collection of many advanced reverse engineering topics, providing deeper insight and teaching problem-solving skills.
Legal disclaimer:
This course aims to understand hacking methods in order to effectively counter them. It is unethical and potentially illegal to use the knowledge gained for malicious purposes. This course promotes responsible use with an emphasis on digital security and protection
Tama Compiler Overhaul
No full textTriamec Motion AG manufactures ultra-precision servo drives that can be programmed using the C# programming language and the Tama framework. These servo drives run a virtual machine that executes a proprietary bytecode format, which is generated by the Tama compiler. The compiler previously relied on Microsoft's deprecated CCI library to read C# assembly files and transpile them to the Tama bytecode format.
In this project, our goal was to replace the unmaintained CCI library with a modern, actively maintained alternative. After evaluating several options, we chose to replace the CCI library with ILSpy. ILSpy is a modern, actively maintained and well documented .NET decompiler with an active community.
In addition to ensuring the ability to support newer versions of .NET in the future, we also implemented a computed goto performance optimization in the servo's runtime, resulting in an overall performance increase of approximately 16%. There is still potential for further performance gains, for example by implementing a template-based just-in-time (JIT) compiler in the servo's runtime
Peer-to-Peer Content Delivery Network
No full textWeb applications have historically been centralized in their way of distributing data. Peer-to-peer protocols such as BitTorrent have only recently been introduced to the web thanks to the increasing support of WebRTC. This project analyses technologies that already take advantage of this while proposing improvements to increase decentralization.
After researching available technologies and proposing a new concept, we built our proposed concept as a prototype. The focus of this prototype is to be as decentralized as possible, while still working with a web application without the need to install any plugins or external software by a user.
Our concept, backed by the prototype, shows that it is possible to implement a system for delivering files in a peer-to-peer fashion without centralized services. Arguably, the developed prototype is not suitable for small, latency sensitive data, because of the latency introduced by the complex nature of peer-to-peer connection establishment. With current technologies, a sub-second download of any file is therefore impossible.
Latency can still be improved by prioritizing peers for latency, to reach smaller round-trip times and therefore faster connection-establishment. This mechanism remains to be solved by future work
Black Fennec
No full textIntroduction: Black Fennec is a simple and easy-to-use application for viewing and editing semi-structured data like JSON in a visually interpreted form. The target audience is people who come in contact with such data regularly and want to collect and manage it in an accessible way. It is positioned between Microsoft Word and Access and can be understood as a data editor.
It was originally developed by Lara Gubler, Leonie Däullary, Simon Kindhauser, and Caspar Martens as an engineering project with Thomas Kälin as Supervisor.
Building on the previous work, the goal of this project was to release Black Fennec as a stable and mature product with major quality-of-life improvements that potential users are keen to use.
Approach / Technology: Improving the stability of the application included major refactorings to many components of the application. Architecture-wise, some of the most significant changes were made to the document subsystem, extension handling, and the type system. This was made possible by an extensive and largely pre-existing automated test suite. The test suite itself also received a significant overhaul. The pre-existing suite, which was using the python unittest package, was largely extended and simplified through the use of pytest. To acquire the necessary skills the developers took part in a multi-day workshop organized by members of the pytest community. Currently, a thousand tests cover around 98% of the code base (branch coverage).
Thanks to the migration to GTK 4 and the use of libadwaita, the application integrates seamlessly into the GNOME desktop environment. It also improves Maintainability by providing a large set of components that are responsive and user-friendly by design. We leveraged these technologies in an effort to improve the user experience of the application. Amongst other things, this included the addition of application feedback and better error handling. With the introduction of actions to the extension ecosystem, we have also created a new way of interacting with the application. Actions allow the execution of previously defined operations that operates on a selected data structure. Overall, the extension API has matured and now offers a smorgasbord of extension points including actions, mime types, and more.
As a means of distribution, the application is now available as a flatpak package on Flathub. This allows for integrated installation and updates on all major Linux distributions through their native software center. Another advantage of flatpak is that it provides a sandboxed environment that adds another layer of security and protects our users from malicious intent.
Result: We are happy to announce that Black Fennec is now available as a stable and mature product. The application can be downloaded from Flathub and installed on virtually any Linux distribution. Complementary to the release of the application, we also published a simplistic website with all relevant information including a short description, a screenshot, and links to other relevant resources.
The website is available at
https://blackfennec.or
Einkaufen mit einem Sprachassistenten
No full textDie vorliegende Master Thesis wird im Rahmen der Weiterbildung MAS Human Computer Interaction Design an der Ostschweizer Hochschule umgesetzt. Das Thema «Einkaufen mit einem Sprachassistenten unter Berücksichtigung von Menschen mit einer Sehbeeinträchtigung» wird im Rahmen einer Fallstudie gemeinsam mit der Adnovum Informatik AG bearbeitet.
Gemäss der Accessibility Studie von «Zugang für alle», die im Jahr 2020 erstellt wurde, sind nur knapp ein Viertel der getesteten Onlineshops für Menschen mit einer Beeinträchtigung nutzbar. Der Handlungsbedarf, digitale Produkte in der Schweiz barrierefrei zu gestalten, ist sehr gross. Basierend auf dieser Erkenntnis wird das Projekt lanciert.
Das Projekt wird gemäss dem Vorgehensmodell Collaborative UX Design von [Steimle & Wallach 2018] durchgeführt. Nach einer Einarbeitungszeit wird ein User Research geplant, dabei werden einundzwanzig Personen zu einem Interview eingeladen. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen aus dem User Research wird nach einem Ideation-Workshop das Konzept für den Sprachassistenten in Form eines interaktiven Prototyps realisiert. Dabei geht das Team einen grossen Schritt weiter als ursprünglich geplant. Den Prototypen basierend auf Voiceflow zu gestalten, hat dem Team geholfen, die Theorie erfolgreich in die Praxis umzusetzen
Optimierung der User Experience bei der Erstellung von Reports im Marketing-Automations-Tool «Aivie»
No full textDie Webapplikation «Aivie» ist eine cloudbasierte Marketing-Automatisations-Lösung, die Customer-Relationship-Management und Multichannel-Marketing in einem Tool vereint und sich einfach in eine bestehende Website integrieren lässt. Danach lassen sich Interaktionen programmieren und somit automatisch steuern und auswerten. Ein Use Case umfasst die
Reporting-Funktion.
Das Ziel dieser Masterarbeit ist es, herauszufinden, wieso die Reporting-Funktion kaum oder nur oberflächlich genutzt wird. Die bereits vorhandenen Personas sollen untersucht und
gegebenenfalls überarbeitet werden. Unter Anwendung von Goal Directed Design werden die Anforderungen und User Experience erarbeitet und mit einem Low-Fidelity- und High-
Fidelity-Prototyp validiert.
In der Research-Phase werden fünf Interviews mit potenziellen Nutzer:innen durchgeführt.
Basierend auf den Erkenntnissen aus den Interviews, der IST-Analyse, Benchmark/Best Practices und der Analyse der bestehenden Personas entstehen vier Personas, drei Szenarien
und neun Anforderungen an eine Reporting-Funktion.
In der darauffolgenden Phase wird das Framework für das Design gelegt und mit der Entwicklung des ersten Prototyps, dem Mid-Fidelity-Prototyp, begonnen. Der Prototyp wird
am Ende dieser Phase mit vier User:innen getestet.
Unter Einbindung eines UI-Kits wird in der Detailed-Design-Phase der High-Fidelity-Prototyp entwickelt und mit sieben User:innen getestet. Die Findings aus diesen Tests werden im
Prototyp für das finale Design integriert.
Key-Findings:
- Bestehende Personas sind eher Zielgruppen
- Anforderungen an Reporting im Bereich Marketing-Automation
- User für Interviews nicht zu fest auf eine Gruppe eingrenzen
- Interdisziplinäres Team und Retrospektiven haben einen positiven Effekt auf die Zusammenarbeit
Als Ergebnis kann ein mit potenziellen Nutzer:innen getesteter High-Fidelity-Prototyp
präsentiert werden. Aus der ersten Interviewrunde werden die Anforderungen an eine Reporting-Funktion aufgenommen. Zudem werden vier neue Personas erstellt
Einkaufen mit einem Sprachassistenten
No full textDie vorliegende Master Thesis wird im Rahmen der Weiterbildung MAS Human Computer Interaction Design an der Ostschweizer Hochschule umgesetzt. Das Thema «Einkaufen mit einem Sprachassistenten unter Berücksichtigung von Menschen mit einer Sehbeeinträchtigung» wird im Rahmen einer Fallstudie gemeinsam mit der Adnovum Informatik AG bearbeitet.
Gemäss der Accessibility Studie von «Zugang für alle», die im Jahr 2020 erstellt wurde, sind nur knapp ein Viertel der getesteten Onlineshops für Menschen mit einer Beeinträchtigung nutzbar. Der Handlungsbedarf, digitale Produkte in der Schweiz barrierefrei zu gestalten, ist sehr gross. Basierend auf dieser Erkenntnis wird das Projekt lanciert.
Das Projekt wird gemäss dem Vorgehensmodell Collaborative UX Design von [Steimle & Wallach 2018] durchgeführt. Nach einer Einarbeitungszeit wird ein User Research geplant, dabei werden einundzwanzig Personen zu einem Interview eingeladen. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen aus dem User Research wird nach einem Ideation-Workshop das Konzept für den Sprachassistenten in Form eines interaktiven Prototyps realisiert. Dabei geht das Team einen grossen Schritt weiter als ursprünglich geplant. Den Prototypen basierend auf Voiceflow zu gestalten, hat dem Team geholfen, die Theorie erfolgreich in die Praxis umzusetzen