2012 |
Zug, Sebastian Architektur für verteilte, fehlertolerante Sensor-Aktor-Systeme (PhD Thesis) Otto-von-Guericke Universität Magdeburg, 2012. (Abstract | Links | BibTeX | Tags: Distributed Systems, Fault-Tolerance, Framework, Programming Abstraction, Programming Abstractions, Sensor Systems, Sensor-Aktor-Systems, Smart Sensors) @phdthesis{DissZug,
title = {Architektur für verteilte, fehlertolerante Sensor-Aktor-Systeme}, author = {Sebastian Zug}, url = {http://edoc2.bibliothek.uni-halle.de/hs/content/titleinfo/20249}, year = {2012}, date = {2012-02-28}, institution = {Arbeitsgruppe "Eingebettete Systeme und Betriebssysteme" am Institut für "Verteilte Systeme"}, school = {Otto-von-Guericke Universität Magdeburg}, abstract = {Sensor-Aktor-Systeme bestehen in heutigen Anwendungen zumeist aus einer fest gefügten Hardwarestruktur: Die zur Designzeit definierte Anzahl von Sensoren liefert eine Abbildung der Umgebung, die von einem (Mikro-)Controller analysiert wird, um ausgehend vom Resultat dieser Verarbeitung einen oder mehrere Aktoren anzusteuern. In Anbetracht der wachsenden Zahl von eingebetteten Informationsquellen und Sensornetzen (Bewegungsmelder, Überwachungskameras, automatische Türen, andere mobile Systeme usw.) sollte die Wahrnehmung auf deren Messdaten ausgeweitet werden. Ausgehend davon untersucht diese Arbeit die Voraussetzungen einer adaptiven Konfiguration, die einen flexiblen Datenaustausch sicherstellt. Mit der Ausnutzung aller relevanten Informationen lassen sich für die Präzision und Sicherheit erhebliche Gewinne erzielen. Für einen solchen nahtlosen Datenaustausch ergibt sich eine Reihe von Anforderungen. Zunächst bedarf es einer abstrakten Beschreibung der Sensoren und ihrer Messungen, die alle für die Verarbeitung entscheidenden Informationen bereitstellt. Dies können Angaben über die Sensorkeule, die physikalische Einheit, die Position des Sensors usw. sein. Bestehende Ansätze zur (Selbst-)Beschreibung decken den Umfang der für die adaptive Verarbeitung notwendigen Informationen nicht ab, sodass eine Erweiterung dieser Konzepte nötig ist. Weiterhin wird ein Bewertungsschema für die Validierung der Messdaten vorgeschlagen, da die Güte der Ausgaben eines Sensors ausgehend vom Wirkprinzip, den Fehlerquellen und den nachgeordneten Detektionsmechanismen stark schwanken kann. Es kombiniert eine statische Validitätsaussage über den einzelnen Sensorknoten mit einer dynamischen Bewertung des einzelnen Datensatzes, wobei diese Aussage das Ergebnis der Fehlerdetektion widerspiegelt. Mit diesem mehrschichtigen Ansatz lassen sich unterschiedlichste Messwerte während der Verarbeitung objektiv beurteilen. Nicht alle verfügbaren Informationen sind im Sinne einer Aufgabenstellung relevant, das heißt, sie sind möglicherweise zu alt, unpräzise, invalide oder betreffen einen Überwachungsbereich außerhalb des Fokus der Aufgabe. Entsprechend wurde eine Selektionsstrategie konzipiert, die der eigentlichen Verarbeitung vorangestellt ist und die Datenerfassung koordiniert. Im Weiteren diskutiert die Arbeit Fragen der adaptiven Fusion, die von einer veränderlichen Zahl von relevanten Sensoren und Datensätzen ausgeht. Die genannten Konzepte werden in einer generischen Architektur integriert, die deren Integration bei der die Programmierung von Sensor-Aktor-Netzen sicherstellt. In drei Testszenarien werden sowohl die Ansätze dieser Arbeit als auch die für verschiedene domänenspezifische Sprachen entwickelten Frameworks evaluiert.}, Sensor-Aktor-Systeme bestehen in heutigen Anwendungen zumeist aus einer fest gefügten Hardwarestruktur: Die zur Designzeit definierte Anzahl von Sensoren liefert eine Abbildung der Umgebung, die von einem (Mikro-)Controller analysiert wird, um ausgehend vom Resultat dieser Verarbeitung einen oder mehrere Aktoren anzusteuern. In Anbetracht der wachsenden Zahl von eingebetteten Informationsquellen und Sensornetzen (Bewegungsmelder, Überwachungskameras, automatische Türen, andere mobile Systeme usw.) sollte die Wahrnehmung auf deren Messdaten ausgeweitet werden. Ausgehend davon untersucht diese Arbeit die Voraussetzungen einer adaptiven Konfiguration, die einen flexiblen Datenaustausch sicherstellt. Mit der Ausnutzung aller relevanten Informationen lassen sich für die Präzision und Sicherheit erhebliche Gewinne erzielen.
Für einen solchen nahtlosen Datenaustausch ergibt sich eine Reihe von Anforderungen. Zunächst bedarf es einer abstrakten Beschreibung der Sensoren und ihrer Messungen, die alle für die Verarbeitung entscheidenden Informationen bereitstellt. Dies können Angaben über die Sensorkeule, die physikalische Einheit, die Position des Sensors usw. sein. Bestehende Ansätze zur (Selbst-)Beschreibung decken den Umfang der für die adaptive Verarbeitung notwendigen Informationen nicht ab, sodass eine Erweiterung dieser Konzepte nötig ist. Weiterhin wird ein Bewertungsschema für die Validierung der Messdaten vorgeschlagen, da die Güte der Ausgaben eines Sensors ausgehend vom Wirkprinzip, den Fehlerquellen und den nachgeordneten Detektionsmechanismen stark schwanken kann. Es kombiniert eine statische Validitätsaussage über den einzelnen Sensorknoten mit einer dynamischen Bewertung des einzelnen Datensatzes, wobei diese Aussage das Ergebnis der Fehlerdetektion widerspiegelt. Mit diesem mehrschichtigen Ansatz lassen sich unterschiedlichste Messwerte während der Verarbeitung objektiv beurteilen. Nicht alle verfügbaren Informationen sind im Sinne einer Aufgabenstellung relevant, das heißt, sie sind möglicherweise zu alt, unpräzise, invalide oder betreffen einen Überwachungsbereich außerhalb des Fokus der Aufgabe. Entsprechend wurde eine Selektionsstrategie konzipiert, die der eigentlichen Verarbeitung vorangestellt ist und die Datenerfassung koordiniert. Im Weiteren diskutiert die Arbeit Fragen der adaptiven Fusion, die von einer veränderlichen Zahl von relevanten Sensoren und Datensätzen ausgeht. Die genannten Konzepte werden in einer generischen Architektur integriert, die deren Integration bei der die Programmierung von Sensor-Aktor-Netzen sicherstellt. In drei Testszenarien werden sowohl die Ansätze dieser Arbeit als auch die für verschiedene domänenspezifische Sprachen entwickelten Frameworks evaluiert. |
2011 |
Schulze, Michael; Förster, Marcus Ressourcengewahres Framework für Kontextinformationen in eingebetteten verteilten System (Article) Electronic Communications of the EASST, 37, pp. 12, 2011, (Proceedings of the Workshops der wissenschaftlichen Konferenz Kommunikation in Verteilten Systemen 2011 (WowKiVS 2011)). (Abstract | BibTeX | Tags: Embedded Systems, Framework, Kontext Aware) @article{EOS-2011.000-SF,
title = {Ressourcengewahres Framework für Kontextinformationen in eingebetteten verteilten System}, author = {Michael Schulze and Marcus Förster}, year = {2011}, date = {2011-03-01}, journal = {Electronic Communications of the EASST}, volume = {37}, pages = {12}, publisher = {EASST}, abstract = {Kontextinformationen im Allgemeinen sind von enormer Bedeutung, um den Sinngehalt von Aussagen oder abstrakter ausgedr"uckt von Daten "uberhaupt zu erfassen. F"ur die Interaktion in verteilten Systemen sind sie von enormer Wichtigkeit. Jedoch gerade im eingebetteten Bereich besitzen die Ger"ate oft nicht die notwendigen Ressourcen, um bestehende L"osungen basierend auf XML oder OWL zu verarbeiten. Um diese L"ucke zu schliess{}en, wird AFFIX vorgestellt, welches ressourceneffiziente Mechanismen f"ur das Applizieren und Verarbeiten von Kontextinformationen auf Basis von Attributen bereitstellt. Im Vergleich schneidet AFFIX mit bis zu 87,5% geringerem Platzbedarf f"ur die Bin"arrepr"asentation ab, was sich insbesondere auf ressourcenlimitierten Systemen sowie bei der Kommunikationen "uber eingebettete Netzwerke bemerkbar macht.}, note = {Proceedings of the Workshops der wissenschaftlichen Konferenz Kommunikation in Verteilten Systemen 2011 (WowKiVS 2011)}, keywords = {Embedded Systems, Framework, Kontext Aware} } Kontextinformationen im Allgemeinen sind von enormer Bedeutung, um den Sinngehalt von Aussagen oder abstrakter ausgedr"uckt von Daten "uberhaupt zu erfassen. F"ur die Interaktion in verteilten Systemen sind sie von enormer Wichtigkeit. Jedoch gerade im eingebetteten Bereich besitzen die Ger"ate oft nicht die notwendigen Ressourcen, um bestehende L"osungen basierend auf XML oder OWL zu verarbeiten. Um diese L"ucke zu schliess{}en, wird AFFIX vorgestellt, welches ressourceneffiziente Mechanismen f"ur das Applizieren und Verarbeiten von Kontextinformationen auf Basis von Attributen bereitstellt. Im Vergleich schneidet AFFIX mit bis zu 87,5% geringerem Platzbedarf f"ur die Bin"arrepr"asentation ab, was sich insbesondere auf ressourcenlimitierten Systemen sowie bei der Kommunikationen "uber eingebettete Netzwerke bemerkbar macht.
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2010 |
Schulze, Michael A Highly Configurable Logging Framework In C++ (Article) Dr. Dobb’s Digest, pp. 11-14, 2010, (shortened printed version of original article (June 18)). (BibTeX | Tags: C++, Configurable, Framework, Logging) @article{EOS-2010.001-S,
title = {A Highly Configurable Logging Framework In C++}, author = {Michael Schulze}, year = {2010}, date = {2010-12-15}, journal = {Dr. Dobb’s Digest}, pages = {11-14}, note = {shortened printed version of original article (June 18)}, keywords = {C++, Configurable, Framework, Logging} } |
Schulze, Michael A Highly Configurable Logging Framework In C++ (Article) Dr. Dobb’s, 2010, (online articel available at url{http://www.drdobbs.com/cpp/225700666}). (Links | BibTeX | Tags: C++, Configurable, Framework, Logging) @article{EOS-2010.000-S,
title = {A Highly Configurable Logging Framework In C++}, author = {Michael Schulze}, url = {http://www.drdobbs.com/cpp/225700666}, year = {2010}, date = {2010-06-18}, journal = {Dr. Dobb’s}, note = {online articel available at url{http://www.drdobbs.com/cpp/225700666}}, keywords = {C++, Configurable, Framework, Logging} } |
2008 |
Schulze, Michael; Zug, Sebastian A Middleware based Framework for Multi-Robot Application Development (Inproceeding) 3rd IEEE European Conference on Smart Sensing and Context (EuroSSC’08), pp. 37-39, Zürich, Schweiz, 2008. (BibTeX | Tags: Development, Framework, Middleware, Robotic) @inproceedings{ EOS-2008.000-SZ,
title = {A Middleware based Framework for Multi-Robot Application Development}, author = {Michael Schulze and Sebastian Zug}, year = {2008}, date = {2008-10-29}, booktitle = {3rd IEEE European Conference on Smart Sensing and Context (EuroSSC’08)}, pages = {37-39}, address = {Zürich, Schweiz}, keywords = {Development, Framework, Middleware, Robotic} } |