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A configuration-management-database driven approach for fabric-process specification and automation
(2014)
In this paper we describe an approach that integrates a Configuration- Management-Database into fabric-process specification and automation in order to consider different conditions regarding to cloud-services. By implementing our approach, the complexity of fabric processes gets reduced. We developed a prototype by using formal prototyping principles as research methods and integrated the Configuration-Management-Database Command into the Workflow- Management-System Activiti. We used this prototype to evaluate our approach. We implemented three different fabric-processes and show that by using our approach the complexity of these three fabric-processes gets reduced.
A lot of people need help in their daily life to wash, select and manage their clothing. The goal of this work is to design an assistant system (eKlarA) to support the user by giving recommendations to choose the clothing combinations, to find the clothing and to wash the clothing. The idea behind eKlarA is to generate a system that uses sensors to identify the clothing and their state in the clothing cycle. The clothing cycle consists of the stations: closets, laundry basket and washing machine in one or several places. The system uses the information about the clothing, weather and calendar to support the user in the different steps of the clothing cycle. The first prototype of this system has been developed and tested. The test results are presented in this work.
Active storage
(2018)
In brief, Active Storage refers to an architectural hardware and software paradigm, based on collocation storage and compute units. Ideally, it will allow to execute application-defined data ... within the physical data storage. Thus Active Storage seeks to minimize expensive data movement, improving performance, scalability, and resource efficiency. The effective use of Active Storage mandates new architectures, algorithms, interfaces, and development toolchains.
Due to digitalization, constant technological progress and ever shorter product life cycles, enterprises are currently facing major challenges. In order to succeed in the market, business models have to be adapted more often and more quickly to changing market conditions than they used to be. Fast adaptability, also called agility, is a decisive competitive factor in today’s world. Because of the ever-growing IT part of products and the fact that they are manufactured using IT, changing the business model has a major impact on the enterprise architecture (EA). However, developing EAs is a very complex task, because many stakeholders with conflicting interests are involved in the decision-making process. Therefore, a lot of collaboration is required. To support organizations in developing their EA, this article introduces a novel integrative method that systematically integrates stakeholder interests into decision-making activities. By using the method, collaboration between stakeholders involved is improved by identifying points of contact between them. Furthermore, standardized activities make decision-making more transparent and comparable without limiting creativity.
The evolution of Services Oriented Architectures (SOA) presents many challenges due to their complex, dynamic and heterogeneous nature. We describe how SOA design principles can facilitate SOA evolvability and examine several approaches to support SOA evolution. SOA evolution approaches can be classified based on the level of granularity they address, namely, service code level, service interaction level and model level. We also discuss emerging trends, such as microservices and knowledge-based support, which can enhance the evolution of future SOA systems.
Enterprises are currently transforming their strategy, processes, and their information systems to extend their degree of digitalization. The potential of the Internet and related digital technologies, like Internet of Things, services computing, cloud computing, artificial intelligence, big data with analytics, mobile systems, collaboration networks, and cyber physical systems both drives and enables new business designs. Digitalization deeply disrupts existing businesses, technologies and economies and fosters the architecture of digital environments with many rather small and distributed structures. This has a strong impact for new value producing opportunities and architecting digital services and products guiding their design through exploiting a Service-Dominant Logic. The main result of the book chapter extends methods for integral digital strategies with value-oriented models for digital products and services which are defined in the framework of a multi-perspective digital enterprise architecture reference model.
This chapter presents an introduction to the emerging trends for architecting the digital transformation having a strong focus on digital products, intelligent services, and related systems together with methods, models and architectures. The primary aim of this book is to highlight some of the most recent research results in the field. We are providing a focused set of brief descriptions of the chapters included in the book.
Unternehmen sind derzeit dabei, ihre Strategie, ihre Prozesse und ihre Informationssysteme zu verändern, um ihren Digitalisierungsgrad zu erhöhen. Das Potenzial des Internets und verwandter digitaler Technologien wie Internet der Dinge, Services Computing, Cloud Computing, künstliche Intelligenz, Big Data mit Analysen, mobile Systeme, Kollaborationsnetzwerke und cyber-physikalische Systeme treibt neue Geschäftsmodelle an und ermöglicht sie. Die Digitalisierung führt zu einer tiefgreifenden Umwälzung bestehender Unternehmen, Technologien und Volkswirtschaften und fördert die Architektur digitaler Umgebungen mit vielen eher kleinen und verteilten Strukturen. Dies hat starke Auswirkungen auf neue Wertschöpfungsmöglichkeiten und die Gestaltung digitaler Dienste und Produkte, die durch die Nutzung einer service-dominanten Logik gesteuert werden. Das Hauptergebnis des Buchkapitels erweitert Methoden für integrale digitale Strategien um wertorientierte Modelle für digitale Produkte und Dienstleistungen, die im Rahmen eines multiperspektivischen digitalen Unternehmensarchitektur-Referenzmodells definiert werden.
The use of Wireless Sensor and Actuator Networks (WSAN) as an enabling technology for Cyber-Physical Systems has increased significantly in recent past. The challenges that arise in different application areas of Cyber- Physical Systems, in general, and in WSAN in particular, are getting the attention of academia and industry both. Since reliability issues for message delivery in wireless communication are of critical importance for certain safety related applications, it is one of the areas that has received significant focus in the research community. Additionally, the diverse needs of different applications put different demands on the lower layers in the protocol stack, thus necessitating such mechanisms in place in the lower layers which enable them to dynamically adapt. Another major issue in the realization of networked wirelessly communicating cyber-physical systems, in general, and WSAN, in particular, is the lack of approaches that tackle the reliability, configurability and application awareness issues together. One could consider tackling these issues in isolation. However, the interplay between these issues create such challenges that make the application developers spend more time on meeting these challenges, and that too not in very optimal ways, than spending their time on solving the problems related to the application being developed. Starting from some fundamental concepts, general issues and problems in cyber-physical systems, this chapter discusses such issues like energy-efficiency, application and channel-awareness for networked wirelessly communicating cyber-physical systems. Additionally, the chapter describes a middleware approach called CEACH, which is an acronym for Configurable, Energy-efficient, Application- and Channel-aware Clustering based middleware service for cyber-physical systems. The state of-the art in the area of cyberphysical systems with a special focus on communication reliability, configurability, application- and channel-awareness is described in the chapter. The chapter also describes how these features have been considered in the CEACH approach. Important node level and network level characteristics and their significance vis-àvis the design of applications for cyber physical systems is also discussed. The issue of adaptively controlling the impact of these factors vis-à-vis the application demands and network conditions is also discussed. The chapter also includes a description of Fuzzy-CEACH which is an extension of CEACH middleware service and which uses fuzzy logic principles. The fuzzy descriptors used in different stages of Fuzzy-CEACH have also been described. The fuzzy inference engine used in the Fuzzy-CEACH cluster head election process is described in detail. The Rule-Bases used by fuzzy inference engine in different stages of Fuzzy-CEACH is also included to show an insightful description of the protocol. The chapter also discusses in detail the experimental results validating the authenticity of the presented concepts in the CEACH approach. The applicability of the CEACH middleware service in different application scenarios in the domain of cyberphysical systems is also discussed. The chapter concludes by shedding light on the Publish-Subscribe mechanisms in distributed event-based systems and showing how they can make use of the CEACH middleware to reliably communicate detected events to the event-consumers or the actuators if the WSAN is modeled as a distributed event-based system.
Das ZD.BB - Digitaler Hub für kleine und mittelständische Unternehmen in der Region Stuttgart
(2020)
Die Digitale Transformation ist eines der meistdiskutierten Themen in der heutigen Geschäftswelt. Viele Unternehmen, vor allem kleine und mittelständische Unternehmen (KMU), tun sich schwer die Chancen und Risiken der Digitalisierung einzuschätzen. Mit all den Möglichkeiten und Chancen, welche die Digitalisierung birgt, droht Unternehmen, die sich vor den Entwicklungen verschließen, der Verlust ihrer Markt- und Wettbewerbsposition. Mit dem im Februar 2019 eröffneten Digital Hub ZD.BB (Zentrum Digitalisierung) besteht in der Region Stuttgart eine neue, zentrale Anlaufstelle für Fragen rund um das Thema Digitalisierung. Am ZD.BB erhalten kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) sowie Startups für ihre digitalen Transformationsprozesse eine kompetente Beratung und Betreuung. Sie geht von der Sensibilisierung über die Analyse bis zur Lösungsentwicklung für digitale Prozesse. Mithilfe einer digitalen Qualifizierungsoffensive und mittelstandsgerechten Methoden zur Geschäftsmodellentwicklung werden Unternehmen im ZD.BB umfassend bei ihren Digitalisierungsvorhaben unterstützt. Dazu werden in Innovationslaboren, in Coworking Spaces und bei Events unterschiedliche Kompetenzen, Disziplinen, Ideen, Technologien und Kreativität vernetzt und auf diese Weise digitale Innovationen hervorgebracht.
Big Data wird aktuell als einer der Haupttrends der IT-Industrie diskutiert. Big Data d. h. auf Basis großer Mengen unterschiedlich strukturierter Daten die Entscheidungen in Echtzeit oder prognostisch zu treffen. Von hochleistungsfähigen, schnell verfügbaren Prognoseverfahren erhofft man sich eine Risikominimierung für unternehmerische Entscheidungen in hochvolatilen Märkten.
In diesem Kapitel wird eine Einführung in die sich abzeichnenden Trends bei der Gestaltung der digitalen Transformation gegeben, wobei der Schwerpunkt auf digitalen Produkten, intelligenten Diensten und damit verbundenen Systemen sowie auf Methoden, Modellen und Architekturen liegt. Das primäre Ziel dieses Buches ist es, einige der neuesten Forschungsergebnisse auf diesem Gebiet hervorzuheben. Wir stellen eine Reihe von Kurzbeschreibungen der im Buch enthaltenen Kapitel zur Verfügung.
Die rasante Entwicklung der Sensortechnik im Endverbraucherbereich lässt einen klinischen Nutzen der verfügbaren dezentral erhobenen Daten aus dem Patientenalltag zur Überwachung des individuellen Gesundheitszustands vermuten. Zur Überprüfung dieser Vermutung ist die Bereitstellung einer entsprechenden Plattform in den klinischen Alltag erforderlich. Hierzu wird die bwHealthApp entwickelt, mit der sowohl die aktuelle Bandbreite als auch die Evolution der Sensortechnik auf die klinische Anwendung abbildbar ist. Mit dem flexiblen Entwurf lässt sich der klinische Nutzen für die personalisierte Medizin evaluieren. Außerdem bietet die bwHealthApp einen an Machbarkeit orientierten Diskussionsbeitrag zu offenen rechtlichen, regulatorischen und ethischen Fragestellungen der Digitalisierung in der Medizin in Deutschland.
Die Digitalisierung, der ständige technologische Fortschritt und immer kürzere Produktlebenszyklen stellen Unternehmen derzeit vor große Herausforderungen. Um am Markt erfolgreich zu sein, müssen Geschäftsmodelle häufiger und schneller als früher an veränderte Marktbedingungen angepasst werden. Schnelle Anpassungsfähigkeit, auch Agilität genannt, ist in der heutigen Zeit ein entscheidender Wettbewerbsfaktor. Aufgrund des ständig wachsenden IT-Anteils von Produkten und der Tatsache, dass diese mit Hilfe von IT hergestellt werden, hat die Änderung des Geschäftsmodells große Auswirkungen auf die Unternehmensarchitektur (EA). Die Entwicklung von EAs ist jedoch eine sehr komplexe Aufgabe, da viele Beteiligte mit gegensätzlichen Interessen in den Entscheidungsprozess eingebunden sind. Daher ist ein hohes Maß an Zusammenarbeit erforderlich. Um Unternehmen bei der Entwicklung ihrer EA zu unterstützen, wird in diesem Artikel eine neuartige integrative Methode vorgestellt, die die Interessen der Stakeholder systematisch in die Entscheidungsfindung einbezieht. Durch die Anwendung der Methode wird die Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Interessengruppen verbessert, indem Berührungspunkte zwischen ihnen identifiziert werden. Darüber hinaus machen die standardisierten Aktivitäten die Entscheidungsfindung transparenter und vergleichbarer, ohne die Kreativität einzuschränken.
Der Siegeszug von Social Media im privaten Umfeld hat die Vorteile dieser Kommunikationswerkzeuge aufgezeigt. Unternehmen versuchen, diese Erfolge für sich zu nutzen und setzen Social Media für ihre Kommunikationsaktivitäten ein. In der externen Kommunikation etwa ermöglichen diese Werkzeuge einen schnellen und unkomplizierten Nachrichtenaustausch mit Kunden oder helfen Kundenexpertise in organisationale Prozesse, etwa Produktentwicklung oder Kundenbeschwerdemanagement, zu integrieren. Auch in der internen Kommunikation entstehen durch den Einsatz von Social Media neue Kanäle. Eine spezielle Gruppe von Social-Media Werkzeugen für die interne Kommunikation und Kollaboration wird als Enterprise Social Networks (ESN) bezeichnet.
Enterprise Social Networks : Einführung in die Thematik und Ableitung relevanter Forschungsfelder
(2016)
Die Relevanz von Enterprise Social Networks (ESN) für den Arbeitsalltag in Wissensorganisationen steigt. Diese Netzwerke unterstützen die Kommunikation, Zusammenarbeit und das Wissensmanagement in Unternehmen. Der vorliegende Beitrag beinhaltet eine Einführung in das Themengebiet ESN und skizziert Einsatzmöglichkeiten, Potenziale und Herausforderungen. Er gibt einen Überblick zu wesentlichen Fachartikeln, die eine Übersicht zu Forschungsarbeiten im Bereich ESN beinhalten. Anschließend werden einzelne Forschungsbeiträge analysiert und weitere Forschungspotenziale abgeleitet. Dies führt zu acht Erfolg versprechenden Bereichen für die weitere Forschung: 1) Nutzerverhalten, 2) Effekte des Einsatzes von ESN, 3) Management, Leadership und Governance für ESN, 4) Wertbestimmung und Erfolgsmessung, 5) kulturelle Auswirkungen, 6) Architektur und Design von ESN, 7) Theorien, Forschungsdesigns und Methoden, sowie 8) weitere Herausforderungen in Bezug auf ESN. Der Beitrag charakterisiert diese Bereiche und formuliert exemplarisch offene Fragestellungen für die zukünftige Forschung.
Unternehmen befassen sich in jüngster Zeit verstärkt mit der Nutzung von Social Media in der internen Kommunikation und Zusammenarbeit. So genannte Enterprise Social Networks (ESN) bieten integrierte Plattformen mit Profilen, Blogs, gemeinsamer Dokumentenverwaltung, Wikis, Chats, Gruppen- und Kommentarfunktionen für die unternehmensinterne Anwendung. Sehr häufig sind damit umfangreiche Investitionen verbunden. Die Budgets werden im Kern für die IT verwendet – „weiche Faktoren“ bleiben häufig außen vor. Dies kann zu erheblichen Problemen bei der Akzeptanz entsprechender Plattformen führen. Daher sind weitere Maßnahmen im Bereich der Steuerung der Einführung und des Betriebs von ESN erforderlich, die sich unter dem Begriff der Governance zusammenfassen lassen. Das Konstrukt Governance bezieht sich auf Art und Umfang der Rollen und Aufgaben zur Steuerung der Nutzung von ESN. Der vorliegende Beitrag beleuchtet mögliche Governancemodelle für die Einführung und Weiterentwicklung von ESN. Die Resultate der vorliegenden Forschung wurden auf der Grundlage einer fundierten Literaturanalyse sowie der explorativen Befragung verantwortlicher Executives für die Nutzung von ESN in deutschen Großunternehmen erzielt. Dabei weisen die Implikationen der qualitativen Datenanalyse auf Zusammenhänge hin, die sich als Ausgangshypothesen für weitere Forschungsarbeiten nutzen lassen.
A transaction is a demarcated sequence of application operations, for which the following properties are guaranteed by the underlying transaction processing system (TPS): atomicity, consistency, isolation, and durability (ACID). Transactions are therefore a general abstraction, provided by TPS that simplifies application development by relieving transactional applications from the burden of concurrency and failure handling. Apart from the ACID properties, a TPS must guarantee high and robust performance (high transactional throughput and low response times), high reliability (no data loss, ability to recover last consistent state, fault tolerance), and high availability (infrequent outages, short recovery times).
The architectures and workhorse algorithms of a high-performance TPS are built around the properties of the underlying hardware. The introduction of nonvolatile memories (NVM) as novel storage technology opens an entire new problem space, with the need to revise aspects such as the virtual memory hierarchy, storage management and data placement, access paths, and indexing. NVM are also referred to as storage-class memory (SCM).
Industrie 4.0 - Ausblick
(2016)
Für Unternehmen ist es wichtig, frühzeitig die strategischen Weichen für ihre Industrie 4.0-Stoßrichtung zu stellen und Erfahrung im Umgang mit Industrie 4.0-Technologien aufzubauen. Allerdings werden einige der Industrie 4.0-relevanten Technologien voraussichtlich erst in 5 bis 10 Jahren ihr Effizienzpotential voll ausschöpfen können. Die Einführung von Industrie 4.0 betrifft nahezu alle Bereiche eines Unternehmens und ist deshalb nicht nur als digitale Transformation, sondern auch als Kulturwandel in der Organisation zu verstehen, zu planen und aktiv zu managen. Themen wie Datenschutz und IT-Sicherheit sind nicht nur wichtige Voraussetzungen für eine erfolgreiche Industrie 4.0-Einführung, sondern müssen als wesentliche Akzeptanz- und Erfolgsfaktoren konsequent und durchgängig in den digitalen Systemen verankert werden.