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Impact of electric propulsion technology and mission requirements on the performance of VTOL UAVs
(2018)
One of the engineering challenges in aviation is the design of transitioning vertical take-off and landing (VTOL) aircraft. Thrust-borne flight implies a higher mass fraction of the propulsion system, as well as much increased energy consumption in the take-off and landing phases. This mass increase is typically higher for aircraft with a separate lift propulsion system than for aircraft that use the cruise propulsion system to support a dedicated lift system. However, for a cost–benefit trade study, it is necessary to quantify the impact the VTOL requirement and propulsion configuration has on aircraft mass and size. For this reason, sizing studies are conducted. This paper explores the impact of considering a supplemental electric propulsion system for achieving hovering flight. Key variables in this study, apart from the lift system configuration, are the rotor disk loading and hover flight time, as well as the electrical systems technology level for both batteries and motors. Payload and endurance are typically used as the measures of merit for unmanned aircraft that carry electro-optical sensors, and therefore the analysis focuses on these particular parameters.
Schwellenreiten
(2018)
Durch die Bauforschung im Rahmen des mehrjährigen Projektes "Die Hochkorridore von Sabbioneta" konnten der Verlauf und viele Anschlüsse der hochliegenden Gänge an bestehende Bauten weitgehend geklärt werden. Im Bereich der Chiesa della SS. Maria Incoronata und des angrenzenden Servitenklosters führten die Bauuntersuchungen zu völlig neuen Erkenntnissen über den ehemaligen Verlauf des Hochkorridors und damit zu einer Neuinterpretation des baulichen Ensembles sowie seiner Bedeutung für die Idealstadt. Aus dieser historischen Umdeutung entstanden Ideen für die Umnutzung des ehemaligen Servitenklosters und seiner angrenzenden Freiflächen, die im Rahmen von studentischen Entwürfen am Lehrstuhl für Baugeschichte und Denkmalpflege in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Landschaftsarchitektur der RWTH Aachen weiterentwickelt wurden. Somit stellten sich Befunde einer historisch orientierten Bauforschung mit übergeordneter Fragestellung als neue Impulsgeber für Stadtplanung, Architektur und Denkmalpflege heraus.
For smaller railway operators or those with a diverse fleet, it can be difficult to collect sufficient data to improve maintenance programs. At the same time, new rules such as entity in charge of maintenance – ECM – regulations impose an additional workload by requiring a dedicated maintenance management system and specific reports. The RailCrowd platform sets out to facilitate compliance with ECM and similar regulations while at the same time pooling anonymised fleet data across operators to form virtual fleets, providing greater data insights.
Fahrzeugreifen
(2018)
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugreifen mit zumindest einem radial außen befindlichen Gummilaufstreifen, Wulstbereichen für den Anschluss an eine Felge und mit auf einer Gummimischung basierenden Seitenwandbereichen zwischen Gummilaufstreifen und den Wulstbereichen. Ferner betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung solcher Fahrzeugreifen. Um den Anteil der umweltschädlichen Substanzen, insbesondere im Innenstadtbereich, zu reduzieren weisen die Seitenwandbereiche auf der äußeren Oberfläche eine für den oxidativen Abbau von Molekülen photokatalytisch aktive Substanz auf.
Human-induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (hiPS-CM) today are widely used for the investigation of normal electromechanical cardiac function, of cardiac medication and of mutations. Computational models are thus established that simulate the behavior of this kind of cells. This section first motivates the modeling of hiPS-CM and then presents and discusses several modeling approaches of microscopic and macroscopic constituents of human-induced pluripotent stem cell-derived and mature human cardiac tissue. The focus is led on the mapping of the computational results one can achieve with these models onto mature human cardiomyocyte models, the latter being the real matter of interest. Model adaptivity is the key feature that is discussed because it opens the way for modeling various biological effects like biological variability, medication, mutation and phenotypical expression. We compare the computational with experimental results with respect to normal cardiac function and with respect to inotropic and chronotropic drug effects. The section closes with a discussion on the status quo of the specificity of computational models and on what challenges have to be solved to reach patient-specificity.
The Dry-Low-NOx (DLN) Micromix combustion technology has been developed as low emission combustion principle for industrial gas turbines fueled with hydrogen or syngas. The combustion process is based on the phenomenon of jet-in-crossflow-mixing (JICF). Fuel is injected perpendicular into the air-cross-flow and burned in a multitude of miniaturized, diffusion-like flames. The miniaturization of the flames leads to a significant reduction of NOx emissions due to the very short residence time of reactants in the flame. In the Micromix research approach, computational fluid dynamics (CFD) analyses are validated toward experimental results. The combination of numerical and experimental methods allows an efficient design and optimization of DLN Micromix combustors concerning combustion stability and low NOx emissions. The paper presents a comparison of several numerical combustion models for hydrogen and hydrogen-rich syngas. They differ in the complexity of the underlying reaction mechanism and the associated computational effort. The performance of a hybrid eddy-break-up (EBU) model with a one-step global reaction is compared to a complex chemistry model and a flamelet generated manifolds (FGM) model, both using detailed reaction schemes for hydrogen or syngas combustion. Validation of numerical results is based on exhaust gas compositions available from experimental investigation on DLN Micromix combustors. The conducted evaluation confirms that the applied detailed combustion mechanisms are able to predict the general physics of the DLN-Micromix combustion process accurately. The FGM method proved to be generally suitable to reduce the computational effort while maintaining the accuracy of detailed chemistry.
Das neue kirchliche Datenschutzrecht – Herausforderungen für Unternehmen der Privatwirtschaft
(2018)
Das Kopplungsverbot fristete – obwohl in rechtswissenschaftlicher Literatur seit jeher diskutiert – unter der Geltung des BDSG ein Schattendasein. Mit der Datenschutz-Grundverordnung (DS-GVO) ist eine Änderung absehbar: Der neue Art. EWG_DSGVO Artikel 7 Abs. EWG_DSGVO Artikel 7 Absatz 4 DS-GVO stellt klar, dass die Leistungserbringung nicht von der Einwilligungserteilung abhängig gemacht werden darf. Doch dieses scheinbare Novum des Datenschutzrechts wirft zahlreiche Fragen auf. Während vor allem Vertreter der unternehmerischen Praxis die Anwendung des Kopplungsverbots in zahlreichen Konstellationen ablehnen, beschwören dessen Apologeten das Ende sämtlicher „datenfinanzierten“ Dienste herauf. Der vorliegende Beitrag gibt Einblick in die Regelungstiefe einer Norm, die das Web 2.0 revolutionieren könnte, und schlägt eine Lösung vor, die dem Schutz der Privatsphäre des Betroffenen und den wirtschaftlichen Interessen von Diensteanbietern gleichermaßen gerecht wird.
Die Rechtsfigur der gemeinsamen Verantwortlichkeit beschäftigt die datenschutzrechtliche Literatur seit Langem. Die Bestimmung der Verantwortlichkeit bei arbeitsteiligen Verarbeitungsverfahren, welche vor allem bei heutigen Plattformdiensten üblich sind, ist komplex: Stets sind mehrere Akteure beteiligt und in der Regel werden durch die Handlung eines Beteiligten mehrere Verarbeitungsschritte ausgelöst. Nun hat sich der EuGH in einem in mehrfacher Hinsicht bemerkenswerten Urteil geäußert.
Die Datenschutz-Grundverordnung (DS-GVO) regelt in ihrem Art. 3 das räumlich anwendbare Datenschutzrecht und zielt dabei gerade auch auf Angebote nichteuropäischer Diensteanbieter ab. Die bisherige Diskussion konzentriert sich bislang in erster Linie darauf, das eingeführte Marktortprinzip zu thematisieren; das weitgehend unangetastete
Niederlassungsprinzip und vor allem die Probleme, die sich durch dessen unveränderte Beibehaltung ergeben, werden dagegen nicht erörtert. Der folgende Beitrag versucht sich an einer systematischen Analyse eines teils kontrovers, teils kaum diskutierten Themas.
Nach einem intensiven politischen Diskurs wurde im vergangenen Jahr die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) verabschiedet. Die DSGVO ersetzt zum 25.5.2018 die bislang geltende, aus dem Jahre 1995 stammende Datenschutz-Richtlinie 95/46/EG. Die Novellierung des Datenschutzrechts bringt zahlreiche neue Anforderungen mit sich. Unternehmen sind daher gezwungen, sich auf die Änderungen einzustellen, ihre datenschutzrelevanten Prozesse im Hinblick auf die neuen Anforderungen zu überprüfen und bis zum Mai 2018 an der DSGVO auszurichten. Der Beitrag gibt einen kurzen Überblick über die zentralen Aspekte der Datenschutzreform und die damit einhergehenden Herausforderungen für Unternehmen.
Datenschutz und der 25.5.2018, wie ein Damoklesschwert scheinen beide Begriffe zurzeit im Raum zu stehe. Jeder weiß oder sollte zumindest um das Inkrafttreten der europäischen DSGVO am 25.5.2018 wissen. Viel wurde über wesentliche Neuerungen im Datenschutzrecht berichtet. Nicht zuletzt über gesteigerte organisatorische Anforderungen, Dokumentationspflichten und drohende Bußgelder. Doch was bedeuten diese Neuerungen ganz konkret für die Praxis des Steuerberaters? Anders als man vermuten könnte, werden die datenschutzrechtlichen Neuerungen nicht nur im Bereich der Kanzleiorganisation relevant. Auch im Steuerverwaltungsverfahren sieht sich der Steuerberater datenschutzrechtlichen Fragestellungen gegenüber, bspw. dann, wenn die Finanzbehörden bei der Verarbeitung der personenbezogenen Daten des Mandanten gegen die DSGVO verstoßen. Gleiches gilt in Bereichen des Beschäftigtendatenschutzes. Sowohl der Kanzleiinhaber selbst, als auch seine Arbeitgeber-Mandanten haben die Vorschriften des Beschäftigtendatenschutzes einzuhalten. Der Steuerberater benötigt datenschutzrechtliches Know How, welches unmittelbar seine tägliche Praxis betrifft. Andernfalls besteht das Risiko, dass dieser mit mehr Fragen, als Antworten zurück bleibt.
Textsammlung mit allen für den Datenschutz in Kirchen maßgeblichen Regelwerken: DSGVO, KDG, KDR-OG und DSG-EKD sowie begleitende Verordnungen KDO-DVO und ITSVO-EKD. Die vorliegende Textsammlung enthält neben dem zentralen Regelwerk, der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) in ihrer letzten korrigierten Fassung vom 19. April 2018, die Normen des kirchlichen Rechts, die aufgrund der DSGVO neu erlassen wurden. Auf Seiten der katholischen Kirche sind dies das Gesetz über den Kirchlichen Datenschutz (KDG) und die Kirchliche Datenschutzregelung der Ordensgemeinschaft päpstlichen Rechts (KDR-OG); zudem findet die Verordnung zur Durchführung der Anordnung über den kirchlichen Datenschutz (KDO-DVO) weiterhin entsprechende Anwendung. Die evangelische Kirche novellierte das Kirchengesetz über den Datenschutz der Evangelischen Kirche in Deutschland (DSG-EKD) und hielt an der Verordnung zur Sicherheit der Informationstechnik (ITSVO-EKD) fest. Ergänzt wird das Werk durch Verweise auf maßgebliche Veröffentlichungen der Artikel-29-Datenschutzgruppe und der weltlichen und kirchlichen Datenschutzaufsichtsbehörden. Damit richtet sich das vorliegende Werk vor allem an kirchliche Gemeinden sowie Unternehmen in kirchlicher Trägerschaft und ihre Datenschutzbeauftragten wie gleichermaßen an private Unternehmen, Kanzleien und Berater mit kirchlicher Kundschaft bzw. Mandantschaft.
Cloud Computing wirft in zahlreichen Rechtsbereichen neuartige juristische Fragestellungen auf. Ziel der Darstellung der rechtlichen Rahmenbedingungen ist, die das Identitätsmanagement in der Cloud betreffenden Rechtsgrundlagen aus den unterschiedlichen Rechtsgebieten vorzustellen und einzuordnen, bevor im Rahmen des sechsten Kapitels die Darstellung der hieraus resultierenden Verpflichtungen in ihrer konkreten Form erfolgt.
Physical interaction with small solar system bodies (SSSB) is the next step in planetary science, planetary in-situ resource utilization (ISRU), and planetary defense (PD). It requires a broader understanding of the surface properties of the target objects, with particular interest focused on those near Earth. Knowledge of composition, multi-scale surface structure, thermal response, and interior structure is required to design, validate and operate missions addressing these three fields. The current level of understanding is occasionally simplified into the phrase, ”If you’ve seen one asteroid, you’ve seen one asteroid”, meaning that the in-situ characterization of SSSBs has yet to cross the threshold towards a robust and stable scheme of classification. This would enable generic features in spacecraft design, particularly for ISRU and science missions. Currently, it is necessary to characterize any potential target object sufficiently by a dedicated pre-cursor mission to design the mission which then interacts with the object in a complex fashion. To open up strategic approaches, much broader in-depth characterization of potential target objects would be highly desirable. In SSSB science missions, MASCOT-like nano-landers and instrument carriers which integrate at the instrument level to their mothership have met interest. By its size, MASCOT is compatible with small interplanetary missions. The DLR-ESTEC Gossamer Roadmap Science Working Groups‘ studies identified Multiple Near-Earth asteroid (NEA) Rendezvous (MNR) as one of the space science missions only feasible with solar sail propulsion. The Solar Polar Orbiter (SPO) study showed the ability to access any inclination, theDisplaced-L1 (DL1) mission operates close to Earth, where objects of interest to PD and for ISRU reside. Other studies outline the unique capability of solar sails to provide access to all SSSB, at least within the orbit of Jupiter, and significant progress has been made to explore the performance envelope of near-term solar sails for MNR. However, it is difficult for
sailcraft to interact physically with a SSSB. We expand and extend the philosophy of the recently qualified DLR Gossamer solar sail deployment technology using efficient multiple sub-spacecraft integration to also include landers for one-way in-situ investigations and sample-return missions by synergetic integration and operation of sail and lander. The MASCOT design concept and its characteristic features have created an ideal counterpart for thisand has already been adapted to the needs of the AIM spacecraft, former part of the NASA-ESA AIDA missionDesigning the 69th International Astronautical Congress (IAC), Bremen, Germany, 1-5 October 2018. IAC-18-F1.2.3 Page 2 of 17 combined spacecraft for piggy-back launch accommodation enables low-cost massively parallel access to the NEA population.
Physical interaction with small solar system bodies (SSSB) is key for in-situ resource utilization (ISRU). The design of mining missions requires good understanding of SSSB properties, including composition, surface and interior structure, and thermal environment. But as the saying goes "If you've seen one asteroid, you've seen one Asteroid": Although some patterns may begin to appear, a stable and reliable scheme of SSSB classification still has to be evolved. Identified commonalities would enable generic ISRU technology and spacecraft design approaches with a high degree of re-use. Strategic approaches require much broader in-depth characterization of the SSSB populations of interest to the ISRU community. The DLR-ESTEC GOSSAMER Roadmap Science Working Groups identified target-flexible Multiple Near-Earth asteroid (NEA) Rendezvous (MNR) as one of the missions only feasible with solar sail propulsion, showed the ability to access any inclination and a wide range of heliocentric distances as well as continuous operation close to Earth's orbit where low delta-v objects reside.
On the flight performance impact of landing gear drag reduction methods for unmanned air vehicles
(2018)
The flight performance impact of three different landing gear configurations on a small, fixed-wing UAV is analyzed with a combination of RANS CFD calculations and an incremental flight performance algorithm. A standard fixed landing gear configuration is taken as a baseline, while the influence of retracting the landing gear or applying streamlined fairings is investigated. A retraction leads to a significant parasite drag reduction, while also fairings promise large savings. The increase in lift-to-drag ratio is reduced at high lift coefficients due to the influence of induced drag. All configurations are tested on three different design missions with an incremental flight performance algorithm. A trade-off study is performed using the retracted or faired landing gear's weight increase as a variable. The analysis reveals only small mission performance gains as the aerodynamic improvements are negated by weight penalties. A new workflow for decision-making is presented that allows to estimate if a change in landing gear configuration is beneficial for a small UAV.
The inverse scattering problem for a conductive boundary condition and transmission eigenvalues
(2018)
In this paper, we consider the inverse scattering problem associated with an inhomogeneous media with a conductive boundary. In particular, we are interested in two problems that arise from this inverse problem: the inverse conductivity problem and the corresponding interior transmission eigenvalue problem. The inverse conductivity problem is to recover the conductive boundary parameter from the measured scattering data. We prove that the measured scatted data uniquely determine the conductivity parameter as well as describe a direct algorithm to recover the conductivity. The interior transmission eigenvalue problem is an eigenvalue problem associated with the inverse scattering of such materials. We investigate the convergence of the eigenvalues as the conductivity parameter tends to zero as well as prove existence and discreteness for the case of an absorbing media. Lastly, several numerical and analytical results support the theory and we show that the inside–outside duality method can be used to reconstruct the interior conductive eigenvalues.
Phase Repeatable Synthesizers as a New Harmonic Phase Standard for Nonlinear Network Analysis
(2018)
Prozessorientierte Messung der Customer Experience am Beispiel der Telekommunikationsindustrie
(2018)
Hohe Wettbewerbsintensität und gestiegene Kundenanforderungen erfordern bei Telekommunikationsunternehmen eine aktive Gestaltung der Customer Experience (CX). Ein wichtiger Aspekt dabei ist die CX-Messung. Traditionelle Zufriedenheitsmessungen sind oft nicht ausreichend, um die Kundenerfahrung in komplexen Prozessen vollständig zu erfassen. Daher wird in diesem Kapitel eine prozessübergreifende Referenzlösung zur CX-Messung am Beispiel der Telekommunikationsindustrie vorgeschlagen. Ausgangspunkt ist ein industriespezifisches Prozessmodell, das sich an dem Referenzmodell eTOM orientiert. Dieses wird um Messpunkte erweitert, die Schwachstellen in Bezug auf die CX identifizieren. Für die erkannten Schwachstellen werden über eine Referenzmatrix mögliche Auslöser abgeleitet und anhand von typischen Geschäftsfallmengen bewertet. Somit ist eine direkte Zuordnung und Erfolgsmessung konkreter Maßnahmen zur Behebung der Schwachstellen möglich. Die so entwickelte Referenzlösung wurde im Projekt K1 bei der Deutschen Telekom erfolgreich umgesetzt. Details zur Umsetzung werden als Fallstudien dargestellt.
BACKGROUND: Muscle stretch reflexes are widely considered to beneficially influence joint stability and power generation in the lower limbs. While in the upper limbs and especially in the muscles surrounding the shoulder joint such evidence is lacking. OBJECTIVE: To quantify the electromyographical response in the muscles crossing the shoulder of specifically trained overhead athletes to an anterior perturbation force. METHODS: Twenty healthy male participants performed six sets of different external shoulder rotation stretches on an isokinetic dynamometer over a range of amplitudes and muscle pre-activation moment levels. All stretches were applied with a dynamometer acceleration of 10,000∘/s2 and a velocity of 150∘/s. Electromyographical response was measured via sEMG. RESULTS: Consistent reflexes were not observed in all experimental conditions. The reflex latencies revealed a significant muscle main effect (F (2,228) = 99.31, p< 0.001; η2= 0.466; f= 0.934) and a pre-activation main effect (F (1,228) = 142.21, p< 0.001; η2= 0.384; f= 1.418). The stretch reflex amplitude yielded a significant pre-activation main effect (F (1,222) = 470.373, p< 0.001; η2= 0.679; f= 1.454). CONCLUSION: Short latency muscle reflexes showed a tendency to an anterior to posterior muscle recruitment whereby the main internal rotator muscles of the shoulder revealed the most consistent results.
Die Erfindung betrifft ein Bussystem enthaltend Busleitungen, an denen eine Anzahl von Busteilnehmern über einen Transceiver anschließbar sind, wobei der Transceiver eine bidirektionale Kommunikation zwischen mindestens zwei Busteilnehmern bewirkt, wobei auf einer busabgewandten Seite des Transceivers sich an denselben eine Zwischenbrückeneinheit anschließt, die mindestens zwei Sender-/Empfänger-Paare enthaltend jeweils einen Sender und einen Empfänger aufweist, wobei der Sender einen Senderoszillator, eine Amplituden- und/oder Phasen- und/oder Frequenzmodulator sowie eine Antenne aufweist und wobei der Empfänger einen Mischer aufweisenden Demodulator sowie eine Antenne aufweist, wobei ein erstes Sender-/Empfänger-Paar über eine Funkschnittstelle mit dem zweiten Sender-/Empfänger-Paar miteinander gekoppelt sind.
The Carologistics team participates in the RoboCup Logistics League for the seventh year. The RCLL requires precise vision,
manipulation and path planning, as well as complex high-level decision
making and multi-robot coordination. We outline our approach with an
emphasis on recent modifications to those components.
The team members in 2018 are David Bosen, Christoph Gollok, Mostafa
Gomaa, Daniel Habering, Till Hofmann, Nicolas Limpert, Sebastian Schönitz,
Morian Sonnet, Carsten Stoffels, and Tarik Viehmann.
This paper is based on the last year’s team description.
The porosity of surgical meshes makes them flexible for large elastic deformation and establishes the healing conditions of good tissue in growth. The biomechanic modeling of orthotropic and compressible materials requires new materials models and simulstaneoaus fit of deformation in the load direction as well as trannsversely to to load. This nonlinear modeling can be achieved by an optical deformation measurement. At the same time the full field deformation measurement allows the dermination of the change of porosity with deformation. Also the socalled effective porosity, which has been defined to asses the tisssue interatcion with the mesh implants, can be determined from the global deformation of the surgical meshes.
Wireless CAN
(2018)
In modernen elektronischen und mechatronischen Systemen, z. B. im industriellen oder automobil Bereich, kommunizieren eingebettete Steuergeräte und Sensoren vielfach über Bussysteme wie CAN oder LIN. Die Kommunikation findet in der Regel drahtgebunden statt, so dass der Kabelbaum für die Kommunikation sehr groß werden kann. Daher ist es naheliegend, Leitungen und dazugehörige Stecker, z. B. für nicht-sicherheitskritische Komfortsysteme, einzusparen und diese durch gerichtete Funkstrecken für kurze Entfernungen zu ersetzen. Somit könnten Komponenten wie ECUs oder Sensoren kabel- und steckerlos in ein Bussystem integriert werden. Zudem ist eine einfache galvanische und mechanische Trennung zu erreichen. Funkübertragung wird bei diesen Bussystemen derzeit nicht eingesetzt, da insbesondere die Echtzeitfähigkeit und die Robustheit der vorhandenen Funksysteme nicht den Anforderungen der Anwendungen entspricht. Zudem sind bestehende Funksysteme wie WLAN oder Bluetooth im Vergleich zur konventionellen Verkabelung teuer und es besteht hierbei die Möglichkeit, dass sie ausspioniert werden können und so sensible Daten entwendet werden können. In dieser Arbeit wird eine alternative Realisierung zu den bestehenden Funksystemen vorgestellt, die aus wenigen Komponenten aufzubauen ist. Es ist eine protokolllose, echtzeitfähige Übertragung möglich und somit die transparente Integration in ein Bussystem wie CAN.
Wireless CAN
(2018)
Das vorgestellte System zu Wireless CAN bietet die Möglichkeit, CAN kabellos zu übertragen. Beide vorgestellten und entwickelten Konzepte funktionieren korrekt und ermöglichen den Auf-bau von kabellosen CAN Schnittstellen. Durch den kleinen Aufbau kann diese Technologie auch für eingebettete Systeme verwendet werden. Zudem bietet dieser Ansatz die Möglichkeit, durch die Entwicklung von geeigneten ICs die Größe des Systems bis auf Bauteilgröße zu reduzieren, um eine noch bessere Integration in eingebettete Systeme zu ermöglichen. Dadurch wird die Technologie attraktiv für Einsatzgebiete, wo die oben aufgelisteten Vorteile zum Tragen kommen können. Diese Einsatzgebiete können sowohl im Automobil als auch im Industriebereich liegen.
The integration of sensors is one of the major tasks in embedded, control and “internet of things” (IoT) applications. For the integration mainly digital interfaces are used, starting from rather simple pulse-width modulation (PWM) interface to more complex interfaces like CAN (Controller Area Network). Even though these interfaces are tethered by definition, a wireless realization is highly welcome in many applications to reduce cable and connector cost, increase the flexibility and realize new emerging applications like wireless control systems. Currently used wireless solutions like Bluetooth, WirelessHART or IO-Link Wireless use dedicated communication standards and corresponding higher protocol layers to realize the wireless communication. Due to the complexity of the communication and the protocol handling, additional latency and jitter are introduced to the data communication that can meet the requirements for many applications. Even though tunnelling of other bus data like CAN data is generally also possible the latency and jitter prevent the tunnelling from being transparent for the bus system. Therefore a new basic technology based on dual-mode radio is used to realize a wireless communication on the physical layer only, enabling a reliable and real-time data transfer. As this system operates on the physical layer it is independent of any higher layers of the OSI (open systems interconnection) model. Hence it can be used for several different communication systems to replace the tethered physical layer. A prototype is developed and tested for real-time wireless PWM, SENT (single-edge nibble transmission) and CAN data transfer with very low latency and jitter.
The search for life on Mars and in the Solar System - strategies, logistics and infrastructures
(2018)
The question "Are we alone in the Universe?" is perhaps the most fundamental one that affects mankind. How can we address the search for life in our Solar System? Mars, Enceladus and Europa are the focus of the search for life outside the terrestrial biosphere. While it is more likely to find remnants of life (fossils of extinct life) on Mars because of its past short time window of the surface habitability, it is probably more likely to find traces of extant life on the icy moons and ocean worlds of Jupiter and Saturn. Nevertheless, even on Mars there could still be a chance to find extant life in niches near to the surface or in just discovered subglacial lakes beneath the South Pole ice cap. Here, the different approaches for the detection of traces of life in the form of biosignatures including pre-biotic molecules will be presented. We will outline the required infrastructure for this enterprise and give examples of future mission concepts to investigate the presence of life on other planets and moons. Finally, we will provide suggestions on methods, techniques, operations and strategies for preparation and realization of future life detection missions.
In this work, a cell-based biosensor to evaluate the sterilization efficacy of hydrogen peroxide vapor sterilization processes is characterized. The transducer of the biosensor is based on interdigitated gold electrodes fabricated on an inert glass substrate. Impedance spectroscopy is applied to evaluate the sensor behavior and the alteration of test microorganisms due to the sterilization process. These alterations are related to changes in relative permittivity and electrical conductivity of the bacterial spores. Sensor measurements are conducted with and without bacterial spores (Bacillus atrophaeus), as well as after an industrial sterilization protocol. Equivalent two-dimensional numerical models based on finite element method of the periodic finger structures of the interdigitated gold electrodes are designed and validated using COMSOL® Multiphysics software by the application of known dielectric properties. The validated models are used to compute the electrical properties at different sensor states (blank, loaded with spores, and after sterilization). As a final result, we will derive and tabulate the frequency-dependent electrical parameters of the spore layer using a novel model that combines experimental data with numerical optimization techniques.