Hochschulschriftenserver der TH Wildau
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Development and Validation of an Automatic Waypoint Navigation Control System for Watercrafts
No full textThis paper presents the development and testing of an automatic control system for waypoint navigation in a solar boat, initially designed for manual operation. It covers the boat's modifications for automation, system identification through step response experiments, and control strategy implementation. The system includes a Base Controller for yaw rate and speed as well as a subsequent Waypoint Path Controller for navigation. Utilizing a nominal dynamic model of the boat, the Base Controller's design emphasizes robustness against parameter uncertainties, while the Waypoint Path Controller follows a conventional approach. The effectiveness of the system is validated with real driving tests
Vulnerability of Wi-Fi wireless network to signal interference
No full textWi-Fi networks are often susceptible to signal interference that can disrupt services, intercept sensitive data, and allow unauthorized access. Exploiting this vulnerability, attackers can launch Intentional Electromagnetic Interference (IEMI) attacks or protocol-based attacks. IEMI attacks include, but are not limited to, jamming, which involves the introduction of interference signals in the frequency band used by a given Wi-Fi network, thus disrupting its proper operation. The article presents research on different types of IEMI attacks, aimed at illustrating this type of threat to video transmission from Wi-Fi cameras and discusses methods of protection against this type of attack. The paper examines the methods of jamming the wireless network band, which are used on the distribution methods and the Sweeping Jammer methods that cyclically disrupt all available devices. Based on experiments, it has been confirmed that SOHO devices are highly susceptible to this type of simple attacks and implementing a method to minimize the effects of jamming yields poor results. The simplicity of this type of attack and the high availability of software and hardware tools on the market make the threat highly popular and still dangerous
Exploring the potential of red pitaya pulp (Hylocererus sp.) as a plant-based matrix for probiotic delivery and effects on betacyanin content and flavoromics
No full textThis study evaluated the potential of red pitaya pulp fermented with Lacticaseibacillus paracasei subsp. paracasei F-19 (F-19) as a base for probiotic products. Physicochemical parameters, sugar, betacyanin, and phenolic contents, and antioxidant activity were analyzed over 28 days at 4 °C and compared to a non-fermented pulp, and to a pulp fermented with Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 (BB-12). Volatile compounds were identified using HS-SPME/GC–MS. Probiotic viability during storage and survival through in vitro-simulated gastrointestinal tract (GIT) stress were assessed. Red pitaya pulp, rich in moisture (85.83 g/100 g), carbohydrates (11.65 g/100 g), and fibers (2.49 g/100 g), supported fermentation by both strains. F-19 and BB-12 lowered pH, with F-19 showing stronger acidification, and maintained high viability (8.85–8.90 log CFU/mL). Fermentation altered sugar profiles and produced unique volatile compounds, enhancing aroma and sensory attributes. F-19 generated 2-phenylethanol, a unique flavor compound, absent in BB-12. Phenolic content initially increased but antioxidant activity decreased during storage. Betacyanin remained stable for up to 14 days. Red pitaya improved F-19 viability through the simulated GIT, while BB-12 populations significantly decreased (p < 0.05). These results suggest red pitaya pulp is a promising plant-based matrix for F-19, offering protection during digestion and highlighting its potential as a functional food with enhanced bioactive compound bioavailability and sensory attributes
Wissenskommunikation und Landessprache
No full textDie Zahl von Studiengängen in englischer Sprache ist in den letzten 20 Jahren kontinuierlich angestiegen. Die Gründe dafür und auch die Auswirkungen sind vielfältig. Die besondere Bedeutung der Landessprache für die Wissenskommunikation und das neue Positionspapier des hlb zur Sprache der Lehre sind Gegenstand dieses Beitrags
Food For Future: Exploring Cutting-Edge Technology and Practices in Vertical Farm
No full textWith the growing urbanized population, vertical farming becomes indispensable in eradicating hunger and ensuring food security for the future. Food security has become a major challenge for the future owing to the scarcity of land, rising global population, urbanization, and polluted soil and water resources. In this scenario, vertical farming as an innovative food production technology caters increased productivity with limited resources and improved carbon footprint. The review begins with a brief introduction to the concept of vertical farming, its opportunities and implications on the economy, environment, and society as a whole, following with an in-depth qualitative analysis of the cutting-edge innovations/technologies are presented in detail. Contrary to the numerous research focusing on mere analysis of economic viability and statistical analysis, the aim is to introduce real cutting-edge technologies that address the challenges of vertical farms such as lack of technical skills or energy requirements. The recent advances of vertical farms includes construction of outer vertical structure and growing shelves using light weight and transparent polymer composites, engineered and tunable LEDs lightings, 3-D printed and recyclable growing substrates, AI-integrated IoTs for environment control, harvesting materials for renewable energy storage etc. Such material innovations with inclusion of AI and robotics transform automated vertical farming into ‘state of the art’ agricultural technology. Production shelf fabricated using UV cured GBOV-glass fiber composite with 60% transparency can overcome the material weight limitation, corrosion, light obstructions etc. associated with the conventional steel shelves. Replacing non-renewable fossil fuels using renewable energy harvested using carbon dots, florescent materials, and perovskite solar cells is recommended to minimize the high capital investments associated with energy as well as to reduce the environmental impact. Smart materials such as phase change materials and thermoresponsive windows control the amount of energy expended whereas smart substrate promotes resource management. Application of the newest technology AI in vertical farming facilitates precise control of environment, early pest detection, automation of farming processes, data-driven decision making and precision agriculture. In short, vertical farms utilizing modern innovations of science and technology caters enhanced productivity, improved quality, reduced cost, resource management and sustainability. Hence, automated and sustainable vertical farms promoting global food security and circularity have the potential to transform into burgeoning technology of future
Quantitative determination of dopamine in the presence of interfering substances supported by machine learning tools
No full textIn the field of neuroscience as well as in the clinical setting, the neurotransmitter dopamine (DA) is an analyte which is important for research as well as medical purposes. There are plenty of methods available to measure dopamine quantitatively, with voltammetric ones such as differential pulse voltammetry (DPV) being among the most convenient and simple ones. However, dopamine often occurs, either naturally or because of the requirements of involved enzymatic systems, alongside substances that can influence the signal it produces upon electrochemical conversion. An example for such substances is the magnesium ion, which itself is not electrochemically active in the potential range needed for DA oxidation, but influences the dopamine signal. We have characterized the properties of DPV signals subject to the interaction between DA and Mg2+ and show that, although these properties are changing in a nonlinear fashion when both concentrations are varying, relatively simple linear mathematical models can be used to determine dopamine concentrations quantitatively in the presence of magnesium ions. The focus of this study is thus, the mathematical treatment of experimental data in order to overcome an analytical problem and not the investigation of the chemical background of DA-Mg2+ interaction
Protektionselemente an geschützten Radfahrstreifen - Eine Untersuchung zur Eignung verschiedener Ausführungen für den flächendeckenden Einsatz auf städtischen Hauptverkehrsstraßen
No full textDie Führung des Radverkehrs auf Hauptverkehrsstraßen ist unter anderem aufgrund der verkehrlichen Verhältnisse mit einem hohen Anspruch an Sicherheit und Komfort der Radfahrenden verbunden. Herkömmliche Radfahrstreifen um eine physische Trennung zu erweitern, kann jene Anforderungen adressieren und somit einen bedeutsamen Bestandteil zur Förderung des städtischen Radverkehrs bilden. Die Wahl des Elements zur Trennung von Kfz- und Radverkehr ist Gegenstand der Verkehrsplanung und unterliegt rigiden technischen und situationsabhängigen Ansprüchen. Derzeit existiert jedoch weder eine Vorgabe, wie diese physische Trennung auszubilden ist, noch liegen Anhaltspunkte vor, nach denen die Wahl des Protektionselements getroffen werden kann. Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht darin, die Anforderungen an Protektionselemente zu identifizieren und auf dieser Grundlage gängige Ausführungen der Protektion hinsichtlich ihrer Eignung für den Einsatz an geschützten Radfahrstreifen zu bewerten. Ein weiterer Bestandteil der Studie umfasst die Analyse der Auswirkungen städtebaulicher und verkehrlicher Rahmenbedingungen eines Streckenabschnittes auf die Anforderungen an Protektionselemente. Abschließend werden Handlungsempfehlungen für die Planung geschützter Radfahrstreifen formuliert. Es ergibt sich folgende leitende Forschungsfrage:
Welche Ausführungen von Protektionselementen sind für den flächendeckenden Einsatz an geschützten Radfahrstreifen im städtischen Raum geeignet?
Zur Beantwortung der leitenden Forschungsfrage werden folgende sekundäre Forschungsfragen formuliert:
Welche Anforderungen werden an Protektionselemente gestellt und wie können diese Anforderungen erfüllt werden?
Inwiefern beeinflussen die Rahmenbedingungen eines Streckenabschnitts die Anforderungen an Protektionselemente?
Zur Beantwortung dieser Fragen wird auf eine Kombination qualitativer Forschungsmethoden zurückgegriffen. Durch Interviews mit Expertinnen und Experten werden Anforderungen an Protektionselemente erhoben. Um Auswirkungen des Betriebs aufzunehmen, werden bereits bestehende Ausführungen von Protektionen in Berlin begutachtet und analysiert. Auf Grundlage der Eigenschaften verschiedener Protektionsarten werden ausgewählte Ausführungen und Gruppen von Protektionselementen hinsichtlich der Erfüllung der zuvor definierten Anforderungen bewertet. Diese Bewertung, die Definition der Anforderungen sowie die Analyse des Einflusses straßenraumspezifischer Merkmale städtischer Hauptverkehrsstraßen bilden die Grundlage für die spätere Formulierung von Handlungsbedarfen und -empfehlungen für Forschung, Entwicklung und Planung.
Die Untersuchung hat gezeigt, dass unterschiedliche, teilwiese konträre Anforderungen an Protektionselemente gestellt werden, die wiederum partiell erheblich von den Rahmenbedingungen eines Streckenabschnittes abhängig sind. Eine zentrale Anforderung an die Protektion ist eine hohe Widerstandsfähigkeit der Elemente gegen mechanische Einwirkungen. Diese Bedingung führt dazu, dass fragile Elemente, vornehmlich aus Kunststoff (bspw. Leitbaken und flexible Sperrpfosten) nicht für den flächendeckenden Einsatz an geschützten Radfahrstreifen geeignet sind. Flache, besonders widerstandsfähige Konstruktionen (z.B. Betonbord) sind am ehesten geeignet.
Dabei haben die Merkmale eines Streckenabschnittes Einfluss auf die Anforderungen und somit insbesondere auf die geometrische Ausführung der Elemente. Die Aufteilung des Straßenraumes, die Nutzungsstrukturen der angrenzenden Flächen oder auch die Geschwindigkeiten und Verkehrsstärken des Kfz-Verkehrs beeinflussen die Relevanz mancher Anforderungen. Betonborde, welche durch ihre Geometrie die vorherrschenden Rahmenbedingungen eines Streckenabschnittes erfüllen und punktuell durch Elemente mit ergänzenden Eigenschaften, wie massive Sperrpfosten, kombiniert werden, sind für den flächendeckenden Einsatz an geschützten Radfahrstreifen am ehesten geeignet. Für die Verkehrsplanung wird empfohlen, vermehrt auf eine solche Kombination von Elementen zurückzugreifen. Die Einflüsse der Merkmale städtischer Hauptverkehrsstraßen sind dabei zu beachten.
Deutlich wird auch, dass es kein ideales Element gibt, da mehrere Anforderungen in Konflikt miteinander stehen. Daher bestehen zentrale Handlungsbedarfe in der Weiterentwicklung der hier vorgenommenen Untersuchung, der Erforschung von Auswirkungen verschiedener Konstruktionen auf das Verkehrsverhalten und letztendlich in der Entwicklung von Elementen, welche die Anforderungen in Abhängigkeit der Merkmale eines Streckenabschnittes in einem angemessenen Maße erfüllen
From 2D to 3D In Vitro World: Sonodynamically-Induced Prooxidant Proapoptotic Effects of C60-Berberine Nanocomplex on Cancer Cells
No full textRecently, sonodynamic therapy (SDT) has emerged as a promising non-invasive approach for treating cancer by activating sensitizers with ultrasound (US). In this context, we investigated C60 fullerene (C60) as a nanocarrier for the promising drug Berberine (Ber)—both potential aromatic sonosensitizers. The preferential mitochondrial accumulation of C60 and the proapoptotic effects of Ber also make the C60-Berberine nanocomplex (C60-Ber) a good candidate for direct induction of the intrinsic apoptotic cell death under US action. The in vitro research on C60-Ber can provide insights into novel, non-invasive cancer treatments. These findings lead to the development of targeted therapies with reduced side effects, inspire interdisciplinary collaboration, and open new avenues for drug delivery and cancer therapy research
Mehr Geschichte geht nicht
No full textEs fällt schwer, den Blick auch für anderes zu haben, schaut man in die militärisch maximal aufgeladenen Regionen der Ukraine oder nach Israel und den gesamten Nahen Osten. Dennoch fallen in die Zeit nach dem 7. Oktober 2023 zwei keinesfalls unbedeutende bauliche Neugründungen von Bibliotheken, die ihresgleichen suchen. Über die sehr gut angenommene Nationalbibliothek in El Salvador wurde im BuB-Juliheft 2024 (S. 396-400) berichtet. In die gleiche Zeitspanne fällt die stille, halboffizielle Eröffnung der neuen Nationalbibliothek Israels (The National Library of Israel, NLI) in Jerusalem am 29. Oktober 2023. Im Brückenbau nennt man es den ersten Rammschlag, wenn die Tiefgründung ihren Anfang nimmt. Dieser liegt für die NLI einige Jahre zurück und mehr als ein ganzes Jahr ist nun seit der Eröffnung vergangen – hierzulande kaum bemerkt
Entwicklung einer mobilen automatisierten Prozesserweiterung für einen Etikettierarbeitsplatz
No full textDie Corona-Pandemie und der stetig steigende Fachkräftemangel zwingen viele Unternehmen zum Umdenken. Kollaborative Roboter finden immer mehr Einzug in kleine und mittelständische Unternehmen und übernehmen sich wiederholende, nicht ergonomische und monotone Arbeiten und heben das bestehende Personal in ganz neue Verantwortungsaufgaben. Die Automatisierung hält immer mehr Einzug und gewinnt branchenweit deutlich mehr an Bedeutung. In diesem Projekt, entstanden im Rahmen einer Bachelorarbeit [1], wird nach der Klärung der Grundlagen die Implementierung eines kollaborativen Roboters in einem Applizierprozess beschrieben und auf die Schritte von Aufbau bis hin zum funktionierenden, vollautomatischen Prozess eingegangen. Der Cobot wird anhand von mehreren Testszenarien auf seine Funktion hin evaluiert und auf Prozesstauglichkeit erprobt