Institut für Wirtschafts- und Verwaltungsinformatik
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The Internet of Things is still one of the most relevant topics in the field of economics and research powered by the increasing demand of innovative services. Cost reductions in manufacturing of IoT hardware and the development of completely new communication ways has led to the point of bil-lions of devices connected to the internet. But in order to rule this new IoT landscape a standardized solution to conquer these challenges must be developed, the IoT Architecture.
This thesis examines the structure, purpose and requirements of IoT Architecture Models in the global IoT landscape and proposes an overview across the selected ones. For that purpose, a struc-tured literature analysis on this topic is conducted within this thesis, including an analysis on three existing research approaches trying to frame this topic and a tool supported evaluation of IoT Archi-tecture literature with over 200 accessed documents.
Furthermore, a coding of literature with the help of the specialised coding tool ATLAS.ti 8 is conduct-ed on 30 different IoT Architecture Models. In a final step these Architecture Models are categorized and compared to each other showing that the environment of IoT and its Architectures gets even more complex the further the research goes.
The Internet of Things (IoT) is a concept in which connected physical objects are integrated into the virtual world to become active partakers of businesses and everyday processes (Uckelmann, Harrison and Michahelles, 2011; Shrouf, Ordieres and Miragliotta, 2014). It is expected to have a major impact on businesses (Council, Nic and Intelligence, 2008), but small and medium enterprises’ business models are threatened if they do not adopt the new concept (Sommer, 2015). Thus, this thesis aims to showcase a sample implementation of connected devices in a small enterprise, demonstrating its added benefits for the business.
Design Science Research (DSR) is used to develop a prototype based on a use case provided by a carpentry. The prototype comprises a hardware sensor and a web application which can be used by the wood shop to improve their processes. The thesis documents the iterative process of developing a prototype from the grounds up to useable hard- and software.
This contribution provides an example of how IoT can be used and implemented at a small business.
Smart Building Solutions - Generischer Ansatz für die Identifikation von Raumsteuerungsfunktionen
(2018)
40 percent of current housing and real estate companies plan to integrate intelligent control systems into their properties during new construction and modernization. At the same time, Internet companies are pushing their devices into homes and apartments, promising intelligent services for their users. The term "Smart Home" is used for both types of new technologies. The first group of systems has its origins in the field of "Building Automation", the second group developed from the concept of the "Internet of Things".
In order to discover what the differences are and what common foundations exist, both the areas of Building Automation and Internet of Things are analyzed and compared.
The central contribution of this thesis is the realization that both domains are based on similar concepts and an integration is possible, without compromising the integrity of the systems themselves. In addition, the work provides an approach to designing Building Automation Systems with the integration of the Internet of Things.
Betriebswirtschaftliche Trends wie der Wandel auf Käufermärkten, verkürzte Produktlebens- und Innovationszyklen, steigende Kundenanforderungen und immer leistungsfähiger werdende Informations- und Kommunikationstechnologien stellen für Unternehmen anspruchsvolle Herausforderungen dar. "Bis Anfang der 90er Jahre dominierten lokale Optimierungsbemühungen im Rahmen einer auf funktionale Spezialisierung ausgerichteten Aufbauorganisation entsprechend den Überlegungen zu Arbeitsteilung von beispielsweise Smith, Taylor und Ford. Aufgrund der vielfältigen Probleme dieses Ansatzes - insbesondere Schnittstellenbildung, demotivierte Mitarbeiter, mangelnde Kundenorientierung und erhöhter Aufwand zur Steuerung und Koordination der funktionalen Einheiten - vollzieht sich seit Beginn der 90er Jahre in den Wirtschaftswissenschaften und der unternehmerischen Praxis ein Paradigmenwechsel weg von der Funktions- hin zur Prozessorientierung." Die anspruchsvollen Probleme können aufgrund ihrer Kompliziertheit nicht mehr durch einfache, lokal anwendbare Maßnahmen gelöst werden. In Zeiten hoher Komplexität und Dynamik werden strategische Planungsaufgaben immer wichtiger für ein langfristig erfolgreiches Management. Entscheidungen mit großer Tragweite müssen im Vorfeld vollständig auf ihre kurz-und langfristigen Auswirkungen innerhalb und außerhalb des Unternehmens überprüft werden. Dabei sind die zeitverzögerten Rückkopplungen besonders wichtig. Es kann vorkommen, dass sich eine kurzfristig erfolgreiche Maßnahme zur Ergebnisverbesserung möglicherweise langfristig extrem negativ auf das Ergebnis auswirkt. System Dynamics, eine Methode zur Untersuchung komplexer, dynamischer Systeme, bietet die Möglichkeit, aus einer Analyse der Systemstruktur und des von ihr verursachten Verhaltens langfristig wirksame Entscheidungsregeln abzuleiten. Dabei werden Unternehmen als offene, äußerst vernetzte soziotechnische Systeme verstanden. System Dynamics, ursprünglich "Industrial Dynamics" genannt, wurde in den 50ern am MasMassachusetts Institute of Technology, MIT, entwickelt. Die Methode nimmt die Komplexität, Nichtlinearität und Rückkopplungsstrukturen, die sozialen und physikalischen Systemen enthalten, als Grundlage. Sie wird inzwischen an einer zunehmenden Zahl von Universitäten gelehrt. Unternehmen und Regierungen nutzen System Dynamics zur Simulation von Management- bzw. Politikentscheidungen. Mit der Hilfe der Methode wird es möglich, komplexe Systeme zu durchschauen, was für Entscheidungsträger eine zunehmende Herausforderung darstellt. Die "System Dynamics Society" ist bemüht, systematisches Denken einer breiten Masse von Anwendern zugänglich zu machen. Die Methode könnte die Menschen dabei unterstützen, die aktuellen Probleme und die langfristigen Auswirkungen des aktuellen Handelns zu verstehen. Die Intention dieser Arbeit ist es nun, zwei betriebswirtschaftliche Anwendungsgebiete der System Dynamics Modellierung mit jeweils einem konkreten Fallbeispiel vorzustellen. Dazu werden zunächst in Kapitel 2 die Grundlagen der Systemtheorie dargestellt. Dabei wird auf die Sichtweise von Forrester fokussiert. Darauf aufbauend wird in Kapitel 3 die die Methode detailliert vorgestellt. Nachdem die historische Entwicklung von System Dynamics aufgezeigt wird, werden die Anwendungsgebiete, die Grundlagen und die Grundsäulen der Modellierung und der Modellierungsprozess dargelegt. Im vierten Kapitel wird das erste Anwendungsgebiet untersucht, in der die System Dynamics Modellierung eingesetzt wird, die Balanced Scorecard, ein populäres Konzept für die Performancemessung in Unternehmen. Nachdem das Konzept vorgestellt wird, werden dessen Grenzen aufgezeigt, die mit der Verknüpfung des System Dynamics Ansatz überwunden werden können. Daraufhin werden die Möglichkeiten der System Dynamics Modellierung erläutert, womit die Schwächen der Balanced Scorecard reduziert werden, bevor anhand eines konkreten Fallbeispiels die Verknüpfung des System Dynamics Modellierung mit dem Balanced Scorecard Konzept vorgestellt wird. Eine abschließende Bewertung über die Anwendung wird dieses Kapitel abschließen. Im nächsten Kapitel wird die Anwendung der System Dynmaics Modellierung im Supply Chain Management untersucht. Zunächst werden die Grundlagen über das Supply Chain Management und Probleme, die damit verbunden sind, erläutert. Anhand des "Beer Game" werden die typischen Koordinationsprobleme mehrstufiger Lieferketten, der Bullwhip Effekt, verdeutlicht. Im nächsten Schritt wird die Anwendung der System Dynamics Modellierung im Supply Chain Management diskutiert, bevor die Umsetzung in einem konkreten Fallbeispiel aufgezeigt wird. Dieses Kapitel schließt mit einer Bewertung über die Anwendung von System Dynamics im Supply Chain Management ab. Mit dem abschließenden Kapitel Fazit wird die Arbeit abgerundet.
This thesis connects the endeavors of the winemaker’s intention in perfect and profitable wine making with an innovative technological application to use Internet of Things. Thereby the winemaker’s work may be supported and enriched – and enables until recent years still unthinkable optimization of managing and planning of his business, including close state control of different areas of his vineyard, and more than that, not ending up with the single grapevine. It is exemplarily shown in this thesis how to measure, transmit, store and make data available, exemplarily demonstrated with “live” temperature, air and soil humidity values from the vineyard. A modular architecture was designed for the system presented, which allows the use of current sensors, and similar low-voltage sensors, which will be developed in the future.
By using IoT devices in the vineyard, the winemaker advances to a new quality of precision of forecasted data, starting from live data of his vineyard. Of more and more importance, the winemaker can start immediate action, when unforeseen heavy weather conditions occur. Immediate use of current data enabled by a Cloud Infrastructure. For this system, an open service infrastructure is employed. In contrast to other published commercial approaches, the described solution is based on open source.
As an alone-standing part of this work, a physical prototype for measuring relevant parameters in the vineyard was de-novo designed and developed until fulfilling the set of specifications. The outlined features and requirements for a functioning data collection and autonomously transmitting device was developed, described, and the fulfilment by the prototype device were demonstrated. Through literature research and supportive orientationally live interviews of winemakers, the theory and the practical application were synchronized and qualified.
For the development of the prototype the general principles of development of an electronic device were followed, in particular the Design Science Research development rules, and principles of Quality Function Deployment. As a characteristic of the prototype, some principles like re-use of approved construction and material price of the building blocks of the device were taken into consideration as well (e.g. housing; Arduino; PCB). Parts reduction principles, decomplexation and simplified assembly, testing and field service were integrated to the development process by the modular design of the functional vineyard device components, e.g. with partial reference to innovative electrical cabinet construction system Modular-3.
The software architectural concept is based on a three-layer architecture inclusive the TTN infrastructure. The front end is realized as a rich web client, using a WordPress plugin. WordPress was chosen due to the wide adoption through the whole internet, enabling fast and easy user familiarization. Relevant quality issues have been tested and discussed in the view of exemplary functionality, extensibility, requirements fulfilment, as usability and durability of the device and the software.
The prototype was characterized and tested with success in the laboratory and in field exposition under different conditions, in order to allow a measurement and analysis of the fulfilment of all requirements by the selected and realized electronic construction and layout.
The solution presented may serve as a basis for future development and application in this special showcase and within similar technologies. A prognosis of future work and applications concludes this work.
Abstract It is not easy to compare one statistic with another, and it is even more difficult if the analysis is based on two surveys that do not share the same issue, have different survey methods, and especially if the sample size of the surveys differ greatly. This paper will use a comparison of official and unofficial statistics, the micro-census and the German Socio-Economic Panel Study (SOEP) to confirm this point. An auxiliary structure for study of fertility behavior of women in Germany is conducted first with the micro-census and then with SOEP data. By that the transferability of a study model of the micro-census to the SOEP is examined. The SOEP provides the possibility to check the validity of the auxiliary structure which gives just an estimation of the current situation regarding the childlessness in Germany. The study model will be run for a second time with the SOEP data, however, this time not with the estimated number of mothers, but with the number actually recorded by the SOEP. Thus the quality of the estimation results can be checked.
Entwicklung eines Social Collaboration Analytics Dashboard-Prototyps für Beiträge von UniConnect
(2018)
Seit der vergangenen Dekade steigt die Nutzung von sogenannten Enterprise Collaboration Systems (ECS) in Unternehmen. Diese versprechen sich mit der Einführung eines solchen zur Gattung der Social Software gehörenden Kollaborationssystems, die menschliche Kommunikation und Kooperation der eigenen Mitarbeiter zu verbessern. Durch die Integration von Funktionen, wie sie aus Social Media bekannt sind, entstehen große Mengen an Daten. Darunter befinden sich zu einem erheblichen Teil textuelle Daten, die beispielsweise mit Funktionen wie Blogs, Foren, Statusaktualisierungen oder Wikis erstellt wurden. Diese in unstrukturierter Form vorliegenden Daten bieten ein großes Potenzial zur Analyse und Auswertung mittels Methoden des Text Mining. Die Forschung belegt dazu jedoch, dass Umsetzungen dieser Art momentan nicht gebräuchlich sind. Aus diesem Grund widmet sich die vorliegende Arbeit diesem Mangel. Ziel ist die Erstellung eines Dashboard-Prototyps, der sich im Rahmen von Social Collaboration Analytics (SCA) mit der Auswertung von textuellen Daten befasst. Analyseziel ist die Identifikation von populären Themen, die innerhalb von Communities oder communityübergreifend von den Plattformnutzern in den von ihnen erstellten Beiträgen aufgegriffen werden. Als Datenquelle wurde das auf IBM Connections aufbauende ECS UniConnect ausgewählt. Dieses wird vom University Competence Center for Collaboration Technologies (UCT) an der Universität Koblenz-Landau betrieben. Grundlegend für die korrekte Funktionsweise des Dashboards sind mehrere Java-Klassen, deren Umsetzungen auf verschiedenen Methoden des Text Mining basieren. Vermittelt werden die Analyseergebnisse im Dashboard durch verschiedene Diagrammarten, Wordclouds und Tabellen.
This research examines information audit methodologies and information capturing methods for enterprise social software which are an elementary part of the audit process. Information auditing is lacking of a standardized definition and methodology because the scope of the audit process is diversified and dependent on the organization undertaking the audit. The benefits of information auditing and potential challenges of Enterprise 2.0 the audit can overcome are comprehensive and provide a major incentive for managers to conduct an audit. Information asset registers as a starting point for information auditing are not specifically focusing on social software assets. Therefore this research pro-ject combines asset registers from different areas to create a new register suitable for the requirements of Enterprise 2.0. The necssary adaptations caused by the new character of the assets are minor. The case study applying the asset register for the first time however reveals several problematic areas for information auditors completing the register. Rounding up the thesis a template is developed for setting up new work spaces on enterprise social software systems with appropriate metadata taking into account the meaningful metadata discovered in the asset register.
The goal of this thesis is to create a recommender system (RS) for business processes, based on the existing ProM plugin RegPFA. To accomplish this task, firstly an interface must be created that sets up and expands a database receiving probabilistic finite automata (PFA) created by RegPFA in tsml format as input. Secondly, a Java program must be designed that uses said database to recommend the process elements that are most likely to follow a given sequence of process elements.
Companies try to utilise Knowledge Management (KM) to gain more efficiency and effectiveness in business. The major problem is that most of these KM projects are not or rarely based on sustainable analyses or established theories about KM. Often there is a big gap between the expectations and the real outcome of such KM initiatives. So the research question to be answered is: What challenges arise in KM projects, which KM requirements can be derived from them and which recommendations support the goal of meeting the requirements for KM? As theoretical foundation a set of KM frameworks is examined. Subsequently KM challenges from literature are analysed and best practices from case studies are used to provide recommendations for action on this challenges. The main outcome of this thesis is a best practice guideline,which allows Chief Knowledge Officers (CKOs) and KM project managers to examine the challenges mentioned in this thesis closely, and to find a suitable method to master these challenge in an optimal way. This guideline shows that KM can be positively and negatively influenced in a variety of ways. Mastering Knowledge Management (KM) in a company is a big and far-reaching venture and that technology respectively Information Technology (IT) is only a part of the big picture.