Fachbereich Elektrotechnik, Maschinenbau und Technikjournalismus
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The aim of this master thesis was to probe the view of Bonn’s citizens on the smart city project of the German city. A literature review helped defining the smart city term and identifying the smart city concept that is mostly used in Germany. This can be summarized as an urban planning concept using information and communication technology to build citizen centric, sustainable cities. According to this, a smart city should include transparent communication and participation of its citizens. The websites and different publications of Bonn were researched to understand its smart city strategy and vision. This revealed inconsistencies. To resolve these inconsistencies, three representatives of the city were inter-viewed. Based on the knowledge gained up to this point, two groups of Bonn’s inhabitants discussed the Smart City Bonn and presented their perception of it. With the help of this methodology, the following results were obtained. Communication and participation of the city are in many cases in line with the current recommendations for a smart city. Bonn has apparently recognized the relevance of these aspects in theory but should also implement them more consistently in practice. Currently the city council publishes contradictory information and does not plan to incorporate the sight of Bonn’s citizens to develop the smart city strat-egy in the first place, as it is recommended in common literature.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Schaltungskonzepts und Labormusters einer externen Beleuchtung für den Einsatz in der Forschung an Time-of-Flight (ToF) Kameras mit Amplitude-Modulated Continuous Wave (AMCW)-Verfahren. Die externe Beleuchtung stellt einen leistungsstarken Repeater der internen Beleuchtung einer ToF Kamera dar und ist in der Lage die von ToF Kameras genutzten hochfrequenten Rechtecksignale zu emittieren.
Da von ToF Kameras in der Regel kein elektrisches Steuersignal (Triggersignal) für den Einsatz einer externen Beleuchtung zur Verfügung gestellt wird, wird dieses aus dem optischen Signal der ToF Kamera gewonnen. Dafür wird ein Konzept für einen optischen Detektor (Trigger) vorgestellt. Dieser setzt sich aus einer Photodiode, einem Transimpedanzverstärker und einer anschließenden Signalaufbereitung zusammen. Außerdem wird gezeigt, wie eine schnelle externe Beleuchtung mit hoher Strahlungsleistung mithilfe eines Metal-Oxid-Semiconductor Field-Effekt-Transistor (MOSFET) und vier Vertical-Cavitiy Surface-Emitting Laser (VCSEL) umgesetzt werden kann. Dafür werden mit der Serien- und Parallelschaltung von MOSFET und VCSEL zwei Schaltungskonzepte vorgestellt. Als Lichtquellen kommen VCSEL mit einer für ToF Kameras typischen Wellenlänge von 940 nm im Nahinfraroten (NIR) zum Einsatz.
Es konnte gezeigt werden, dass mit dem optischen Trigger Signale von bis zu 100 MHz in elektrische Ausgangssignale gewandelt werden können. Außerdem wurden rechteckige Triggersignale mit Anstiegszeiten von 650 ps und Abfallzeiten von 440 ps erzielt. Mit der externen Beleuchtung konnten Signale mit bis zu 100 MHz emittiert werden. Es wurden im Zusammenspiel mit dem optischen Trigger optische Signale mit Anstiegszeiten von 1,5 ns und Abfallzeiten von 960 ps erreicht. Dabei konnten Strahlungsleistungen von knapp 7 W erzielt werden. Das gesamte System aus optischem Trigger und externer Beleuchtung weist eine Latenz von 16 ns auf. Als Ergebnis dieser Arbeit konnte ein System aufgebaut werden, das aufgrund der erzielten Ergebnisse höchstwahrscheinlich als externe Beleuchtung zu Forschungszwecken mit verschiedenen ToF Kameras eingesetzt werden kann. Außerdem besteht die Möglichkeit den optischen Trigger und die Beleuchtung separat zu nutzen.
Der Befall mit schädlichen Pilzen führt im Weinbau zu Ertragseinbusen sowie zu ökonomischen und ökologischen Belastungen durch den präventiven Einsatz von Fungiziden. Diese könnten durch eine Früherkennung des Befalls verringert werden. Das Projekt vinoLAS® soll die kontaktlose Früherkennung des falschen Mehltaus, einer wichtigen schädlichen Pilzart im Weinbau, ermöglichen. Dabei sollen Methoden der laserinduzierten Fluoreszenzspektroskopie verwendet werden. In dieser Arbeit wird ein Detektionsmodul zur Analyse des laserinduziertem Fluoreszenzlichts in vier spektralen Kanälen entwickelt.
Die Anforderungen an das Detektionsmodul werden festgelegt und die Entwicklung erläutert. Das System lässt sich in einen optischen und elektronischen Aufbau teilen. Das Verhalten des elektronische Aufbaus wird anhand umfangreicher Messungen bestimmt und mit den Anforderungen verglichen. Es wird mit dem optischen Aufbau zu einem Gesamtsystem kombiniert. Mit diesem werden Messungen im vinoLAS® Laboraufbau durchgeführt, welche zur Verifikation mit einer Referenzmessung verglichen werden.
Die Messungen zum elektronischen Aufbau zeigen, dass alle gestellten Anforderungen erfüllt und teilweise übertroffen werden. Das entstandene Gated-Integrator System ist mit einem, deutlich teureren, kommerziellen Gated-Integrator vergleichbar, bietet dabei aber doppelt so viele Kanäle und ein 44% geringeres Rauschen. Mit der Diskussion der Messdaten werden außerdem Ansätze vorgestellt, die eine kostengünstige weiter Verbesserung des elektronischen Systems ermöglichen.
Die Messungen mit dem Gesamtsystem zeigen eine qualitative Übereinstimmung mit der Referenzmessung, es sind jedoch noch quantitative Abweichungen vorhanden, die weiter untersucht werden müssen. Außerdem zeigt sich, dass die Qualität der Messdaten durch eine Schwankung der Laserfrequenz stark eingeschränkt wird. Eine leicht implementierbare und kostengünstige Lösung für dieses Problem wird jedoch vorgestellt.
Nach Umsetzung der beiden Verbesserungsvorschläge kann das System in den vinoLAS® Aufbau integriert werden und so eine kontaktlose Früherkennung von falschem Mehltau in Weinreben ermöglichen.
In (dynamic) adaptive mesh refinement (AMR) an input mesh is refined or coarsened to the need of the numerical application. This refinement happens with no respect to the originally meshed domain and is therefore limited to the geometrical accuracy of the original input mesh. We presented a novel approach to equip this input mesh with additional geometry information, to allow refinement and high-order cells based on the geometry of the original domain. We already showed a limited implementation of this algorithm. Now we evaluate this prototype with a numerical application and we prove its influence on the accuracy of certain numerical results. To be as practical as possible, we implement the ability to import meshes generated by Gmsh and equip them with the needed geometry information. Furthermore, we improve the mapping algorithm, which maps the geometry information of the boundary of a cell into the cell's volume. With these preliminary steps done, we use out new approach in a simulation of the advection of a concentration along the boundary of a sphere shell and past the boundary of a rotating cylinder. We evaluate the accuracy of our approach in comparison to the conventional refinement of cells to answer our research question: How does the performance and accuracy of the hexahedral curved domain AMR algorithm compare to linear AMR when solving the advection equation with the linear finite volume method? To answer this question, we show the influence of curved AMR on our simulation results and see, that it is even able to outperform far finer linear meshes in terms of accuracy. We also see that the current implementation of this approach is too slow for practical usage. We can therefore prove the benefits of curved AMR in certain, geometry-related application scenarios and show possible improvements to make it more feasible and practical in the future.
Qualität der Qualitätsprüfung: Testberichte im klassischen und modernen Videospieljournalismus
(2022)
Die Hochzeit des gedruckten Videospieljournalismus um die Jahrtausendwende ist vorüber. Seit über 15 Jahren sind die verkauften Auflagen der klassischen Videospielzeitschriften wie Gamestar oder PC Games rückläufig. Andere Magazine wurden zwischenzeitlich aus wirtschaftlichen Gründen eingestellt, darunter PC Action oder auch der einstige Marktführer Computer Bild Spiele. Trotzdem entwickelte sich eine journalistische Gegenbewegung, die Kieron Gillen im Jahr 2004 in seinem Manifest "The New Games Journalism" begründete. Es entstanden in Deutschland Videospielzeitschriften wie GAIN oder WASD, deren Berichterstattung Videospiele weniger als Produkt, sondern zunehmend als künstlerisches Objekt wahrnehmen und sie in einen gesellschaftlichen und kulturellen Kontext einordnen.
Ungeachtet dessen erfolgt in den Redaktionen eine technische und inhaltliche Sichtung der Videospiele, die dem Publikum als Testbericht präsentiert wird. Da es sich dabei aus historischer Perspektive um den Kerninhalt von Videospielzeitschriften handelt, soll dieser als Analysegegenstand dieser Arbeit dienen und ein Indiz für die Qualität der Magazine als Ganzes sein. Mit Blick auf die unterschiedlichen Entwicklungen im Videospieljournalismus soll folgende Frage beantwortet werden: Verfügen moderne Videospielzeitschriften über eine höhere Qualität als klassische Magazine? Dazu erfolgt eine qualitative Inhaltsanalyse der Testberichte und ein Vergleich mit etablierten Qualitätsmerkmalen aus dem allgemeinen Journalismus, ebenso wie dem Fach-, Nutzwert- und Videospieljournalismus.
E-Sport im Fernsehen - Eine Analyse der Chancen eines neuen Themenfelds bei deutschen Fernsehsendern
(2022)
In den letzten Jahren hat die mediale Präsenz des E-Sports in Deutschland zugenommen, was dazu führte, dass auch die Allgemeinheit sich mit dem Thema auseinandersetzt. Dadurch sind Fernsehunternehmen auf die ursprüngliche Nischensportart, welche im Internet beheimatet und dort stark verwurzelt ist, aufmerksam geworden und bauen ihr Engagement in dem Bereich aus, um an dem wachsenden Erfolg teilzuhaben, der dem E-Sport prognostiziert wird. Doch eine erfolgreiche und geeignete Thematisierung des Trendthemas scheint aufgrund der besonderen Rahmenbedingungen nicht so einfach zu sein, wie es bei anderen klassischen Sportarten der Fall ist. Daraus ergibt sich die Frage: Welche Chancen hat die Thematisierung des E-Sports bei deutschen Fernsehsendern, wenn man die besonderen Gegebenheiten zusammen betrachtet? Die TV-Sender haben hierbei die Aufgabe, ein Publikum zu gewinnen, welches eigentlich gewohnt ist, dieses Thema im Internet zu konsumieren – dabei verliert das Fernsehen seit dem digitalen Zeitalter sowieso schon immer mehr Zuschauende an ebendieses. Neben den Hindernissen, die überwunden werden müssen, bietet der E-Sport den Fernsehunternehmen aber auch Mehrwerte – beides wird in dieser Arbeit ergründet.
Diese explorative Forschungsarbeit bietet einen Ansatz für die weitere Erforschung des E-Sports in den deutschen Medien – vor allem, da existierende Arbeiten sich hauptsächlich auf Live-Streaming-Portale oder die Darstellung des E-Sports in den klassischen Medien beziehen und ein Bezug zu den Intentionen und Gedanken der Fernsehunternehmen nicht vorhanden ist. Um diese Lücke zu schließen, wurden sieben Handelnde bei deutschen TV-Sendern oder Senderfamilien interviewt, die den E-Sport schon in unterschiedlicher Intensivität behandelt oder Überlegungen dazu durchgeführt haben. Den Abschluss dieser Arbeit - und gleichzeitige Anknüpfungspunkte für eine weiterführende Forschung zu dem Thema - bilden die acht Hypothesen, die einen Aufschluss darüber geben, welche Faktoren einen Einfluss auf die Chancen einer Thematisierung haben und die durch die Methode der qualitativen Inhaltsanalyse erstellt wurden. Der Forschungsgegenstand wurde dabei unter einer Vielzahl besonderer Aspekte und deren Wechselwirkungen betrachtet, wie z. B. den unterschiedlichen Senderformen, den Umständen innerhalb der E-Sport-Branche oder den vorhandenen Unternehmensstrukturen.