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Die Digitalisierung bietet Kommunen und Unternehmen neue Gestaltungsmöglichkeiten im Hinblick auf die Prozesse der Daseinsvorsorge. In dieser Arbeit wird ein Fokus auf die Müllentsorgung gelegt. Basierend auf der Übertragungstechnologie "LoRaWAN" soll mithilfe von Algorithmen ein Konzept ausgearbeitet werden, dass die Müllentsorgung erleichtert.
Im Vorfeld wird geprüft, welche Konzepte andere Städte bereits vorweisen, um dann im Anschluss ein Konzept für die Stadt Gelsenkirchen zu entwickeln. Unter Verwendung der Graphentheorie sollen die kürzesten Wege gefunden werden, um diese mit Methoden der Statistik zu erweitern. Dies soll eine Möglichkeit bieten, bereits im Vorfeld Prognosen über Füllstände zu ermöglichen.
Durch den digitalen Wandel haben Kommunen neue Entwicklungsmöglichkeiten im Bereich der Smart City. Diese Arbeit stellt eine Übersicht darüber dar, wie mithilfe von IoT, Big Data, Datenbanken, Digitalen Zwillingen und weiteren Technologien, eine Mikroklima-Analyse und Steuerung ermöglicht werden kann.
Die Kommunikation zwischen Handel und Kunden hat in den letzten Jahren einen deutlichen Wandel durch den Einfluss der digitalen Medien erfahren. Viele Händler fühlen sich von diesem Wandel bedroht und sehen noch nicht das ganzheitliche Potential, welches mit dieser grundlegenden digitalen Veränderung einhergeht. Gerade für den stationären Handel wird es zunehmend wichtiger, die Kommunikationsstrategie neu auszurichten und zu definieren. Sie erfahren einen zunehmenden Druck durch das starke Angebot von Händlern im Internet. Deshalb ist es für die stationär Ansässigen von extremer Wichtigkeit, ihre bisherigen Strategien der Kommunikation zum Kunden zu überdenken. Heutzutage sind diese vorwiegend digital unterwegs und erwarten von Händlern, von diesen auf Augenhöhe angesprochen zu werden. 90% der Menschen, welche heutzutage „online sind“, nutzen soziale Medien1. Die Nutzungszeiten der digitalen Medien steigen stetig weiter an und Händler versuchen dennoch, ihre Kunden ausschließlich über analoge/klassische Medien zu erreichen. Besonders der Bereich des Social-Media-Marketings eröffnet dem stationären Handel neue Optionen zur Kundenakquise und Kundenbindung. Durch auf den Kunden ausgelegte Inhalte, ist es möglich eine Beziehung aufzubauen, welche im Endeffekt zu Loyalität auf Kundenseite führen können. Marketing-Maßnahmen in den sozialen Medien bieten die Möglichkeit, kostengünstig und zielgruppenkonform zu werben und schaffen bei richtiger Anwendung Vertrauen und Interesse beim Kunden. Ebenfalls ist die Google-Optimierung ein wesentlicher Faktor, welcher die Kaufentscheidung positiv beeinflussen kann, da eine Recherche vor dem eigentlichen Einkaufen stattfindet. Deshalb sind Kontrolle und Steuerung der zu findenden Informationen über das eigene Unternehmen von großer Bedeutung.
Proof of Existence as a blockchain service has first been published in 2013 as a public notary service on the Bitcoin network and can be used to verify the existence of a particular file in a specific point of time without sharing the file or its content itself. This service is also available on the Ethereum based bloxberg network, a decentralized research infrastructure that is governed, operated and developed by an international consortium of research facilities. Since it is desirable to integrate the creation of this proof tightly into the research workflow, namely the acquisition and processing of research data, we show a simple to integrate MATLAB extension based solution with the concept being applicable to other programming languages and environments as well.
Die wechselseitigen Beeinflussungen zwischen Werbungtreibenden und Journalist*innen werden auf Basis der empirischen Synchronisationsforschung dargestellt – mit Schwerpunkt auf Einflüsse durch Sonderwerbeformen der Online-Kommunikation. Die Argumentation richtet sich gegen eine Intensivierung der Beeinflussungsversuche. Sie spricht sich für kooperative und gekennzeichnete Produktentwicklungen aus, die zentrale Determinanten wie Personae oder Markenimages des beworbenen Produkts und des Mediums berücksichtigen. So wird der Trennungsgrundsatz eingehalten und der Charakter publizistischer Massenmedien respektiert.
Biomimetics is a well-known approach for technical innovation. However, most of its influence remains in the academic field. One option for increasing its application in the practice of technical design is to enhance the use of the biomimetic process with a step-by-step standard, building a bridge to common engineering procedures. This article presents the endeavor of an interdisciplinary expert panel from the fields of biology, engineering science, and industry to develop a standard that links biomimetics to the classical processes of product development and engineering design. This new standard, VDI 6220 Part 2, proposes a process description that is compatible and connectable to classical approaches in engineering design. The standard encompasses both the solution-based and the problem-driven process of biomimetics. It is intended to be used in any product development process for more biomimetic applications in the future.
Biomimetics is the interdisciplinary co-operation of various scientific disciplines and fields of innovation, and it aims to solve practical problems using biological models. Biomimetic research and its fields of application are manifold, and the community is made up of a wide range of disciplines, from biologists and engineers to designers. Guidelines and standards can build a common ground for understanding of the field, communication across disciplines, present and future projects and implementation of biomimetic knowledge. Since 2015, three international standards have been published and defined terms and definitions, as well as specific applications. The scientific literature and patents in several databases were searched for citations of the published standards. Standards or technical guidelines on biomimetics are represented both in the scientific literature and in patents. However, taking into account the increasing number of publications in biomimetics, the number of publications (52) citing the international standards is low. This shows that the perception of technical rules is still underrepresented in the academic field. Greater awareness and acceptance of the importance of standards for quality assurance even in the academic environment is discussed, and active participation in the corresponding International Organization for Standardization committee on biomimetics is asked for.
As a rule, an experiment carried out at school or in undergraduate study
courses is rather simple and not very informative. However, when the experiments
are to be performed using modern methods, they are often abstract and
difficult to understand. Here, we describe a quick and simple experiment,
namely the enzymatic characterization of ptyalin (human salivary amylase)
using a starch degradation assay. With the experimental setup presented here,
enzyme parameters, such as pH optimum, temperature optimum, chloride
dependence, and sensitivity to certain chemicals can be easily determined. This
experiment can serve as a good model for enzyme characterization in general,
as modern methods usually follow the same principle: determination of the
activity of the enzyme under different conditions. As different alleles occur in
humans, a random selection of test subjects will be quite different with regard
to ptyalin activities. Therefore, when the students measure their own ptyalin
activity, significant differences will emerge, and this will give them an idea of
the genetic diversity in human populations. The evaluation has shown that the
pupils have gained a solid understanding of the topic through this experiment.
In der heutigen Zeit spielen der technologische Fortschnitt und die technologische Innovation eine große Rolle. Immer schneller werden neue Technologien entwickelt und es ist eine Herausforderung auf dem neusten Stand der Technik zu bleiben. Die Blockchain-Technologie ist eine dieser neuen Technologien. Sie ist noch eine sehr junge Technologie und wird stets weiterentwickelt. Die meisten Menschen assoziieren mit dem Begriff „Blockchain“ Bitcoin. Dies ist auch korrekt, da Bitcoin die Geburt der Blockchain-Technologie war. Jedoch hat die Blockchain-Technologie das Potential in vielen weiteren Anwendungsfeldern Fuß zu fassen.
Eines dieser Anwendungsfelder ist auch die Verbesserung des Supply-Chain-Management. Das SCM profitiert seit jeher von den neusten Entwicklungen, sei es im Bereich der Kommunikation oder des Transportes. Jedoch steht das SCM vor immer neuen Herausforderungen. Heutzutage wird eine Vielzahl von Gütern aus dem Ausland und oft von Übersee importiert. Das erschwert für den Kunden oder Käufer den wahren Wert eines Produktes zu erkennen, denn es fehlt oft die Transparenz entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
Durch Globalisierung und Import gibt es eine große Anzahl von Kontaktpunkten in der Wertschöpfungskette. Es ist schwer den Ursprung vieler Produkte sowie deren aktuellen Aufenthaltsort zu eruieren. Bei vielen Produkten bleibt der Kunde über deren Herkunft im Unwissenden und kann somit nicht erkennen, ob sie zum Beispiel unter ethisch korrekten Verhältnissen produziert wurden.
Durch die Blockchain-Technologie besteht die Möglichkeit Klarheit in diese Felder zu bringen. Mit ihrer Hilfe kann der gesamte Prozessweg für jedermann offengelegt und verfolgbar gemacht werden. Dies würde das Vertrauen aller Teilnehmer erhöhen und Betrug verringern.
Des Weiteren ist das Bearbeiten von Verträgen und weiteren Dokumenten auf herkömmliche Weise sehr zeitaufwändig und kann das SCM beeinträchtigen. Auch in diesem Bereich bietet die Blockchain-Technologie Lösungsvorschläge an.
Die Blockchain-Technologie hat die Möglichkeit auch außerhalb des SCM Anwendung zu finden. Das Gesundheitswesen ist eines dieser Anwendungsfelder in welchem Implementierungspotential besteht.
Daher ist das Ziel dieser Arbeit eine Einführung in die Blockchain-Technologie und ihren technischen Hintergrund zu gewähren und ihr zukünftiges Potential in ausgesuchten Anwendungsfeldern, mit besonderem Blick auf das SCM, darzustellen. Anhand von ausgewählten Bewertungskriterien eines erfolgreichen SCM wird dargestellt, ob die Blockchain einen festen Platz im SCM finden wird.
Renewable and sustainable energy production by many small and distributed producers is revolutionizing the energy landscape as we know it. Consumers produce energy, making them to prosumers in the smart grid. The interaction between prosumers and other entities in the grid and the optimal utilization of new smart grid components (electric cars, freezers, solar panels, etc.) are crucial for the success of the smart grid. The Power Trading Agent Competition is an open simulation platform that allows researchers to conduct low risk studies in this new energy market. In this work we present Maxon16, an autonomous energy broker and champion of the 2016's Power Trading Agent Competition. We present the strategies the broker used in the final round and evaluate the effectiveness of the strategies by analyzing the tournament's results.
This thesis evaluates the effects of the GDPR using a technical and human-centric approach. We assess challenges service providers face when they want to design GDPR-proof web applications. On the technical side, we perform two large-scale measurement studies. The first study aims to illuminate third party loading dependencies in web applications. The second study provides a detailed analysis of the information-sharing networks between online adver-tising companies. The human-centric analysis studies how companies implemented the Right to Access and if users can profit from the new right.
Social innovations «meet social needs», are «good for society» and «enhance society’s capacity to act». But what does their rising importance tell us about the current state of public policy in Europe and its effectiveness in achieving social and economic goals? Some might see social innovation as a critique of public intervention, filling the gaps left by years of policy failure. Others emphasise the innovative potential of cross-boundary collaboration between the public sector, the private sector, the third sector and the household.
This paper explores the conditions under which the state either enables or constrains effective social innovation by transcending the boundaries between different actors. We argue that social innovation is closely linked to public sector innovation, particularly in relation to new modes of policy production and implementation, and to new forms of organisation within the state that challenge functional demarcations and role definitions.
Solutions to empower and (re-)engage vulnerable and marginalised populations to unfold their hidden potential allowing them to fully participate the social, economic, cultural and political life, necessarily involve institutional change. This in turn necessitates understanding the processes and mechanisms by which social innovations lead to in-stitutional change. Considering the specific nature of social innova-tions as interactive, generative and contextualised phenomena while maintaining that many practices at the micro-level can add up to patterns and regularities at the macro-level, middle-range theorising (MRT) is proposed as an appropriate method to theoreti-cally underpin and substantiate theoretical advancements towards a multidisciplinary perspective on the economic dimensions of social innovation, identifying the direction of future empirical inquiries.
In an effort to better understand the various forms of social innovation, mapping has become a common and widely applied method for gaining insights into social innovation practices. The transdisciplinary nature of social innovation research has led to a plurality of distinct approaches and methods. Given the increasing interest in social innovation, and the apparent endeavour among policymakers to utilise social innovation to address current societal challenges, it is argued that mapping efforts need to be streamlined in order to make better use of their results. The article describes 17 ongoing or recently finalised research projects on social innovation and their methodological approaches on “mapping” social innovations. It provides a systematic overview on project objectives, SI definitions and mapping approaches for each of the scrutinised projects and ends with a synoptical analysis on methods, objectives and missing research.
Die Arbeit unternimmt einen Versuch, die Gründe für die besondere Korruptionsanfälligkeit bestimmter Länder auszumachen und Lösungsansätze zu liefern. Sie fokussiert sich dabei auf die Aspekte, die die Unterschiede zwischen einzelnen Ländern erklären. Dabei werden neben rein rechtlichen und ökonomischen Überlegungen insbesondere rechts- und wirtschaftssoziologische Erklärungsansätze untersucht.
This technical report is about the mission and the experience gained during the reconnaissance of an industrial hall with hazardous substances after a major fire in Berlin. During this operation, only UAVs and cameras were used to obtain information about the site and the building. First, a geo-referenced 3D model of the building was created in order to plan the entry into the hall. Subsequently, the UAVs were used to fly in the heavily damaged interior and take pictures from inside of the hall. A 360° camera mounted under the UAV was used to collect images of the surrounding area especially from sections that were difficult to fly into. Since the collected data set contained similar images as well as blurred images, it was cleaned from non-optimal images using visual SLAM, bundle adjustment and blur detection so that a 3D model and overviews could be calculated. It was shown that the emergency services were not able to extract the necessary information from the 3D model. Therefore, an interactive panorama viewer with links to other 360° images was implemented where the links to the other images depends on the semi dense point cloud and located camera positions of the visual SLAM algorithm so that the emergency forces could view the surroundings.
In this paper, we present a method for detecting objects of interest, including cars, humans, and fire, in aerial images captured by unmanned aerial vehicles (UAVs) usually during vegetation fires. To achieve this, we use artificial neural networks and create a dataset for supervised learning. We accomplish the assisted labeling of the dataset through the implementation of an object detection pipeline that combines classic image processing techniques with pretrained neural networks. In addition, we develop a data augmentation pipeline to augment the dataset with utomatically labeled images. Finally, we evaluate the performance of different neural networks.
Wie können mit Luftbildaufnahmen 3D Modelle generiert werden?
- Planen von kreisförmigen und einen rasterförmigen Flug Trajektorien.
- Autonomes Abfliegen und Aufnahme der Bilder
- Verortung der Bilder mittels GPS und Structure from Motion Algorithmen.
- Generierung von 3D Modellen mithilfe von Multi-View Stereo Algorithmen.
This technical report is about the architecture and integration of very small commercial UAVs (< 40 cm diagonal) in indoor Search and Rescue missions. One UAV is manually controlled by only one single human operator delivering live video streams and image series for later 3D scene modelling and inspection. In order to assist the operator who has to simultaneously observe the environment and navigate through it we use multiple deep neural networks to provide guided autonomy, automatic object detection and classification and local 3D scene modelling. Our methods help to reduce the cognitive load of the operator. We describe a framework for quick integration of new methods from the field of Deep Learning, enabling for rapid evaluation in real scenarios, including the interaction of methods.
In the realm of digital situational awareness during disaster situations, accurate digital representations,
like 3D models, play an indispensable role. To ensure the
safety of rescue teams, robotic platforms are often deployed
to generate these models. In this paper, we introduce an
innovative approach that synergizes the capabilities of compact Unmaned Arial Vehicles (UAVs), smaller than 30 cm, equipped with 360° cameras and the advances of Neural Radiance Fields (NeRFs). A NeRF, a specialized neural network, can deduce a 3D representation of any scene using 2D images and then synthesize it from various angles upon request. This method is especially tailored for urban environments which have experienced significant destruction, where the structural integrity of buildings is compromised to the point of barring entry—commonly observed post-earthquakes and after severe fires. We have tested our approach through recent post-fire scenario, underlining the efficacy of NeRFs even in challenging outdoor environments characterized by water, snow, varying light conditions, and reflective surfaces.
Durch Panoramen in Kombination mit dem ORB-SLAM ist ein schnelles Tracking möglich, liefert jedoch ausschließlich spärliche Daten. Durch die Kombination mit einem neuronalen Netz soll der SLAM Algorithmus zu einem RGBD-SLAM erweitert werden, um ein besseres Tracking und eine dichtere Punktwolke zu gewährleisten.
The two churches, San Francesco and Sant'Agostino in Amatrice, Italy was hit by an earthquake on August 24 2016. Both churches are in a state of partial collapse, in need of shoring to prevent potential further destruction and to preserve the national heritage. The video show the mission at 1.Sept.2016 in clips of 10 seconds.
The TRADR project was asked by the Italian firebrigade Vigili del Fuoco to provide 3D textured models of two churches.
The team entered San Francesco with two UGVs (ground robots) and one UAV (drone, flown by Prof. Surmann), teleoperating them entirely out of line of sight and partially in collaboration. We entered Sant'Agostino with one UAV (also flown by Prof. Surmann) while two other UAVs were providing a view from different angles to facilitate maneuvering them entirely out of line of sight.
Venice 2018: Tradr Review
(2018)
The video shows an orthopoto and a textured 3D model of the location. 300 images were recorded in two short flights with a Mavic Pro in 50 meter height. The first one was a single grid while the camera facing down and the second one was a double grid facing the camera at an 60 degree angle. The 3D model is computed with OpenDroneMap.
This video shows a model computed from 124 images taken at the Tjex 2015 of the trade project (www.tradr-project.eu). The images were acquired by walking around the object and reconstruct the structure with VisualSfm software.
The video shows a snapshot of a 16 minute flight of a DJI Phantom 3 professional over the Schloss Birlinghoven at Sankt Augustin, Germany. The castle is located at the Fraunhofer Campus at Sankt Augustin. The 3D model is generated out of 400 key frames of the 4k video which are cut out with ffmpeg. The work is part of an evaluation in the Tradr Project (www.tradr-project.eu)
Challenging visual localization of an UAV while flying out of a room into a snowy environment (~ 4:50). The UAV is equipped with a 360° camera. The localization is done with OpenVSLAM.
The video was recorded in Jan. 2019 at the Fire Brigade training center in Dortmund
To achieve nearly real time conditions the original resolution of 5k (30 fps) was reduced to 2k (ffmpeg -i video.mp4 -vf scale=1920:-1 -crf 25 vido-small.mp4) with high compression (-crf 25). This reduce the original size from 3.2 GB to 93MB (~ 4 MBit/s which could be transmitted online via a radio link). The localization shown did not use frameskip. With a frameskip above 1 the localization fails while the UAV is flying through the window. Indoor localization can be done with a frameskip of 3 in real time.
9 Panoramen, das erste ist aus größerer Höhe aufgenommen und enthält im Himmel eine Karte mit den Positionen der aufgenommenen Punkte (gelb). Das aktuelle Bild ist im Fadenkreuz (rot). Zusätzlich noch ein paar Details zu dem aktuellen Punkt. Jedes Panorama ist 10 Sekunden lang.
Zum Betrachten die höchste Auflösungsstufe wählen und die Pausetaste verwenden. Mit dem gedrückten linken Button kann man sich im Bild bewegen.
At the beginning of the pandemic in Feb. 2020 I had a little time and wanted to do something new i.e. bring my 3D printer, AI and computer science together somehow. The result is a printed portrait with a lot of computer science. Using style transfer I transferred the etching style of a Göthe portrait to a young girl I call Carolin. By means of image processing I made a black and white picture out of it. Then, using the problem of the traveling salesman, each black point in the picture is interpreted as a city and the whole picture is drawn by only one line. Since this line is very long, it is optimized and shortened by a so-called simulated annealing algorithm. The result is printed in 5 layers on a 3D printer.