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Publications in 2011 of type Master Theses and Bachelor Theses

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    2011

    • Friedrich Groß. Mikrocontroller basierte Messung von Paketlaufzeiten in Time-Triggered-Ethernet Netzwerken. Aug. 2011, Bachelorthesis. Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg.
      [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Bibtex]

      Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Messgeräts, mit dem Paketlaufzeiten im Time-Triggered-Ethernet gemessen werden können. Eine weitere Messart ermöglicht das Messen des Jitters eines Time-Triggered-Senders. Das Messgerät kann sich auf die im Netzwerk ausgehandelte Zeit synchronisieren, sodass die Messergebnisse in der Zeitbasis des Netzwerks dargestellt werden können. Solche Messungen sind notwendig, um festzustellen ob Echtzeitanforderungen von Hardware und Netzwerk erfüllt werden können.

      @MastersThesis{   g-mmptn-11,
        author        = {Friedrich Gro{\ss}},
        title         = {{Mikrocontroller basierte Messung von Paketlaufzeiten in
                        Time-Triggered-Ethernet Netzwerken}},
        month         = aug,
        year          = 2011,
        school        = {Hochschule f{\"u}r Angewandte Wissenschaften Hamburg},
        address       = {Hamburg},
        abstract      = {Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines
                        Messger{\"a}ts, mit dem Paketlaufzeiten im
                        Time-Triggered-Ethernet gemessen werden k{\"o}nnen. Eine
                        weitere Messart erm{\"o}glicht das Messen des Jitters eines
                        Time-Triggered-Senders. Das Messger{\"a}t kann sich auf die
                        im Netzwerk ausgehandelte Zeit synchronisieren, sodass die
                        Messergebnisse in der Zeitbasis des Netzwerks dargestellt
                        werden k{\"o}nnen. Solche Messungen sind notwendig, um
                        festzustellen ob Echtzeitanforderungen von Hardware und
                        Netzwerk erf{\"u}llt werden k{\"o}nnen.},
        type          = {bachelorsthesis},
        entrysubtype  = {bachelorsthesis},
        langid        = {ngerman}
      }
    • Jan Kamieth. Entwurf einer Mikrocontroller basierten Bridge zur Kopplung von CAN Bussen über Time-Triggered Realtime Ethernet. Aug. 2011, Bachelorthesis. Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg.
      [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Bibtex]

      Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung und Implementation einer Bridge, mit der zwei oder mehrere CAN-Busse über ein Time Triggered Realtime Ethernet, welches auf der Spezifikation von TTTech basiert, verbunden werden können. Konzipiert wird die Bridge für einen Einsatz im Automobilbereich, um den Anforderungen moderner Fahrzeugtechniken,wie den X-by-Wire Systemen und Multimediaanwendungen, gerecht zu werden. Das Hauptaugenmerk beim Design wird auf die effektive Nutzung der Bandbreite und Echtzeitfähigkeit gelegt. Um diese Ziele zu erreichen, werden unterschiedliche Verfahren zu den Themen Arbitrierung,Routing, Nachrichtenklassen und Nutzung des Ethernet Payloads diskutiert. Das Ende der Arbeit befasst sich mit der Implementation und Verifikation der Bridge.

      @MastersThesis{   k-eucbb-11,
        author        = {Jan Kamieth},
        title         = {{Entwurf einer Mikrocontroller basierten Bridge zur
                        Kopplung von CAN Bussen {\"u}ber Time-Triggered Realtime
                        Ethernet}},
        month         = aug,
        year          = 2011,
        school        = {Hochschule f{\"u}r Angewandte Wissenschaften Hamburg},
        address       = {Hamburg},
        abstract      = {Diese Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Entwicklung und
                        Implementation einer Bridge, mit der zwei oder mehrere
                        CAN-Busse {\"u}ber ein Time Triggered Realtime Ethernet,
                        welches auf der Spezifikation von TTTech basiert, verbunden
                        werden k{\"o}nnen. Konzipiert wird die Bridge f{\"u}r einen
                        Einsatz im Automobilbereich, um den Anforderungen moderner
                        Fahrzeugtechniken,wie den X-by-Wire Systemen und
                        Multimediaanwendungen, gerecht zu werden. Das
                        Hauptaugenmerk beim Design wird auf die effektive Nutzung
                        der Bandbreite und Echtzeitf{\"a}higkeit gelegt. Um diese
                        Ziele zu erreichen, werden unterschiedliche Verfahren zu
                        den Themen Arbitrierung,Routing, Nachrichtenklassen und
                        Nutzung des Ethernet Payloads diskutiert. Das Ende der
                        Arbeit befasst sich mit der Implementation und Verifikation
                        der Bridge.},
        type          = {bachelorsthesis},
        entrysubtype  = {bachelorsthesis},
        langid        = {ngerman}
      }
    • Fabian Kempf. Simulation von AFDX-Netzwerken basierend auf Rate-Constrained Traffic für Time-Triggered Ethernet in OMNeT++. Aug. 2011, Bachelorthesis. Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg.
      [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Bibtex]

      Diese Arbeit befasst sich mit der diskreten, eventbasierten Simulation einer Echtzeit- Ethernet Lösung in der OMNeT++ Simulationsumgebung. Als Grundlage dient dabei die Rate-Constrained Traffic Klasse des von TTTech entwickelten Time-Triggered Ethernet Protokolls, das drei unterschiedliche Arten des Netzwerk-Traffics über den gleichen Nachrichtenkanal überträgt. Hierbei werden die Konzepte des AFDXProtokolls beschrieben, auf denen der zu implementierende Modus basiert. Nach dem Entwurf und der Implementierung der benötigten Komponenten wird das Verhalten des Modells in unterschiedlichen Szenarien validiert und anschließend kleinere Netzwerke analysiert.

      @MastersThesis{   k-sarct-11,
        author        = {Fabian Kempf},
        title         = {{Simulation von AFDX-Netzwerken basierend auf
                        Rate-Constrained Traffic f{\"u}r Time-Triggered Ethernet in
                        OMNeT++}},
        month         = aug,
        year          = 2011,
        school        = {Hochschule f{\"u}r Angewandte Wissenschaften Hamburg},
        address       = {Hamburg},
        abstract      = {Diese Arbeit befasst sich mit der diskreten,
                        eventbasierten Simulation einer Echtzeit- Ethernet
                        L{\"o}sung in der OMNeT++ Simulationsumgebung. Als
                        Grundlage dient dabei die Rate-Constrained Traffic Klasse
                        des von TTTech entwickelten Time-Triggered Ethernet
                        Protokolls, das drei unterschiedliche Arten des
                        Netzwerk-Traffics {\"u}ber den gleichen Nachrichtenkanal
                        {\"u}bertr{\"a}gt. Hierbei werden die Konzepte des
                        AFDXProtokolls beschrieben, auf denen der zu
                        implementierende Modus basiert. Nach dem Entwurf und der
                        Implementierung der ben{\"o}tigten Komponenten wird das
                        Verhalten des Modells in unterschiedlichen Szenarien
                        validiert und anschlie{\ss}end kleinere Netzwerke analysiert.},
        type          = {bachelorsthesis},
        entrysubtype  = {bachelorsthesis},
        langid        = {ngerman}
      }
    • Kai Müller. Time-Triggered Ethernet für eingebettete Systeme: Design, Umsetzung und Validierung einer echtzeitfähigen Netzwerkstack-Architektur. Aug. 2011, Bachelorthesis. Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg.
      [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Bibtex]

      Automotive-Anwendungen steigen in Zukunft stetig in ihrer Anzahl und Komplexität. Es ist absehbar, dass momentane Ansätze an ihre Grenzen stoßen werden. Ethernet hat sich in der Computertechnik etabliert und als flexibles und hoch skalierbares Protokoll erwiesen. TTEthernet ist eine Neuentwicklung und richtet sich dabei speziell an die Anforderungen des Automotive-Bereichs. In dieser Arbeit wurde unter der Wahl geeigneter Hardware ein Konzept entwickelt und umgesetzt, welches der TTEthernet Spezifikation gerecht wird. Der entwickelte Prototyp erfüllt realistische Zeitanforderungen des Automotive Bereichs und ist somit der erste Ansatz seiner Art. Durch gründliche Analyse des Systems unter Last konnte seine Korrektheit nachgewiesen werden. Weiterhin wurden typische Metriken des Prototyps mit Bezug auf Echtzeitanforderungen mit Hilfe unterschiedlicher Messverfahren bestimmt und verglichen.

      @MastersThesis{   m-ttees-11,
        author        = {Kai M{\"u}ller},
        title         = {{Time-Triggered Ethernet f{\"u}r eingebettete Systeme:
                        Design, Umsetzung und Validierung einer echtzeitf{\"a}higen
                        Netzwerkstack-Architektur}},
        month         = aug,
        year          = 2011,
        school        = {Hochschule f{\"u}r Angewandte Wissenschaften Hamburg},
        address       = {Hamburg},
        abstract      = {Automotive-Anwendungen steigen in Zukunft stetig in ihrer
                        Anzahl und Komplexit{\"a}t. Es ist absehbar, dass momentane
                        Ans{\"a}tze an ihre Grenzen sto{\ss}en werden. Ethernet hat
                        sich in der Computertechnik etabliert und als flexibles und
                        hoch skalierbares Protokoll erwiesen. TTEthernet ist eine
                        Neuentwicklung und richtet sich dabei speziell an die
                        Anforderungen des Automotive-Bereichs. In dieser Arbeit
                        wurde unter der Wahl geeigneter Hardware ein Konzept
                        entwickelt und umgesetzt, welches der TTEthernet
                        Spezifikation gerecht wird. Der entwickelte Prototyp
                        erf{\"u}llt realistische Zeitanforderungen des Automotive
                        Bereichs und ist somit der erste Ansatz seiner Art. Durch
                        gr{\"u}ndliche Analyse des Systems unter Last konnte seine
                        Korrektheit nachgewiesen werden. Weiterhin wurden typische
                        Metriken des Prototyps mit Bezug auf Echtzeitanforderungen
                        mit Hilfe unterschiedlicher Messverfahren bestimmt und
                        verglichen.},
        type          = {bachelorsthesis},
        entrysubtype  = {bachelorsthesis},
        langid        = {ngerman}
      }
    • Vitalij Stepanov. Mikrocontroller und CAN-basierte verteilte Regelung einer Steer-by-Wire Lenkung mit harten Echtzeitanforderungen. Aug. 2011, Bachelorthesis. Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg.
      [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Bibtex]

      Der Gegenstand dieser Bachelorarbeit ist die Entwicklung einer Mikrocontroller-basierten Steer-by-Wire Lenkung. Die Vorteile wie dynamische Anpassung des Lenkungsverhaltens und geschwindigkeitsabhängige Lenkung werden untersucht und demonstriert. Mit einem Schalter lässt sich zwischen einer gewöhnlichen Lenkung für den Stadtverkehr und einer sehr direkten Sportlenkung umschalten. Eine externe Schnittstelle erlaubt die Lenkung wunschgerecht anpassen und damit jedes beliebige Fahrzeug emulieren. Mit dem Force Feedback wird die Verbindung zu der Fahrbahn hergestellt. Eine sehr flexible Architektur erlaubt den Einsatz der Regelung sowohl innerhalb eines CAN Busses als auch in einem Real-time Ethernet Netzwerk.

      @MastersThesis{   s-mcrsl-11,
        author        = {Vitalij Stepanov},
        title         = {{Mikrocontroller und CAN-basierte verteilte Regelung einer
                        Steer-by-Wire Lenkung mit harten Echtzeitanforderungen}},
        month         = aug,
        year          = 2011,
        school        = {Hochschule f{\"u}r Angewandte Wissenschaften Hamburg},
        address       = {Hamburg},
        abstract      = {Der Gegenstand dieser Bachelorarbeit ist die Entwicklung
                        einer Mikrocontroller-basierten Steer-by-Wire Lenkung. Die
                        Vorteile wie dynamische Anpassung des Lenkungsverhaltens
                        und geschwindigkeitsabh{\"a}ngige Lenkung werden untersucht
                        und demonstriert. Mit einem Schalter l{\"a}sst sich
                        zwischen einer gew{\"o}hnlichen Lenkung f{\"u}r den
                        Stadtverkehr und einer sehr direkten Sportlenkung
                        umschalten. Eine externe Schnittstelle erlaubt die Lenkung
                        wunschgerecht anpassen und damit jedes beliebige Fahrzeug
                        emulieren. Mit dem Force Feedback wird die Verbindung zu
                        der Fahrbahn hergestellt. Eine sehr flexible Architektur
                        erlaubt den Einsatz der Regelung sowohl innerhalb eines CAN
                        Busses als auch in einem Real-time Ethernet Netzwerk.},
        type          = {bachelorsthesis},
        entrysubtype  = {bachelorsthesis},
        langid        = {ngerman}
      }
    • Till Steinbach. Echtzeit-Ethernet für Anwendungen im Automobil: Metriken und deren simulationsbasierte Evaluierung am Beispiel von TTEthernet. Feb. 2011, Masterthesis. Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg.
      [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Slides (pdf)], [Bibtex]

      Durch die Zunahme von elektronischen Systemen, insbesondere im Fahrerassistenz- und Komfortbereich, kommen die etablierten Automotive-Kommunikationstechnologien an die Grenze ihrer Leistungsfähigkeit. Ein neuer Ansatz für die Kommunikation zwischen Steuergeräten im Automobil ist der Einsatz von Ethernet. Echtzeit-Erweiterungen haben den Einsatzbereich von standard switched Ethernet auf zeitkritische Anwendungen ausgedehnt. Diese Arbeit leistet einen Beitrag zur Bewertung dieser neuen Konzepte, indem eine simulationsbasierte Evaluierungstrategie für die Ermittlung von Kenngrößen (Metriken) Echtzeit-Ethernet-basierter Vermittlungsinfrastrukturen entwickelt wird. Eine Überprüfung anhand einer Fallstudie einer realen Applikation zeigt, dass sich der entwickelte Evaluierungsprozess für erste Untersuchungen von Ethernet-basierten Automotive-Anwendungen gut eignet. Eine gründliche Analyse des Simulationsmodells, welche die Simulationsergebnisse mit Berechnungen eines mathematischen Modells und Messungen auf echter Hardware vergleicht, belegt die Gültigkeit der Implementierung und der mit ihr ermittelten Kenngrößen.

      @MastersThesis{   s-reaam-11,
        author        = {Till Steinbach},
        title         = {{Echtzeit-Ethernet f{\"u}r Anwendungen im Automobil:
                        Metriken und deren simulationsbasierte Evaluierung am
                        Beispiel von TTEthernet}},
        month         = feb,
        year          = 2011,
        school        = {Hochschule f{\"u}r Angewandte Wissenschaften Hamburg},
        address       = {Hamburg},
        abstract      = {Durch die Zunahme von elektronischen Systemen,
                        insbesondere im Fahrerassistenz- und Komfortbereich, kommen
                        die etablierten Automotive-Kommunikationstechnologien an
                        die Grenze ihrer Leistungsf{\"a}higkeit. Ein neuer Ansatz
                        f{\"u}r die Kommunikation zwischen Steuerger{\"a}ten im
                        Automobil ist der Einsatz von Ethernet.
                        Echtzeit-Erweiterungen haben den Einsatzbereich von
                        standard switched Ethernet auf zeitkritische Anwendungen
                        ausgedehnt. Diese Arbeit leistet einen Beitrag zur
                        Bewertung dieser neuen Konzepte, indem eine
                        simulationsbasierte Evaluierungstrategie f{\"u}r die
                        Ermittlung von Kenngr{\"o}{\ss}en (Metriken)
                        Echtzeit-Ethernet-basierter Vermittlungsinfrastrukturen
                        entwickelt wird. Eine {\"U}berpr{\"u}fung anhand einer
                        Fallstudie einer realen Applikation zeigt, dass sich der
                        entwickelte Evaluierungsprozess f{\"u}r erste
                        Untersuchungen von Ethernet-basierten
                        Automotive-Anwendungen gut eignet. Eine gr{\"u}ndliche
                        Analyse des Simulationsmodells, welche die
                        Simulationsergebnisse mit Berechnungen eines mathematischen
                        Modells und Messungen auf echter Hardware vergleicht,
                        belegt die G{\"u}ltigkeit der Implementierung und der mit
                        ihr ermittelten Kenngr{\"o}{\ss}en.},
        type          = {mastersthesis},
        entrysubtype  = {mastersthesis},
        langid        = {ngerman}
      }