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Publications in 2017 of type Master Theses and Bachelor Theses

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    2017

    • Benjamin Burchard. Evaluation und Analyse von Visualisierungstechniken für Kommunikationsdaten im Fahrzeug. Nov. 2017, Masterthesis. Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg.
      [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Bibtex]

      In automobilen Fahrzeugnetze gibt es einen Trend hin zu einem steigenden Datenkommunikationsvolumen. Mehr Datenkommunikation bedeutet ebenfalls, dass mehr Daten anfallen die Analysiert werden müssen um Muster, Fehler und mögliches Verbesserungspotenzial zu erkennen. Zur Analyse dieser großen Datenmengen bedarf es neuartiger Visualisierungstechniken. In dieser Arbeit werden Visualisierungstechniken evaluiert und auf die Anforderungen im Automotive Netzwerk hin überprüft.

      @MastersThesis{   b-vdktf-17,
        author        = {Benjamin Burchard},
        title         = {{Evaluation und Analyse von Visualisierungstechniken
                        f{\"u}r Kommunikationsdaten im Fahrzeug}},
        month         = nov,
        year          = 2017,
        school        = {Hochschule f{\"u}r Angewandte Wissenschaften Hamburg},
        address       = {Hamburg},
        abstract      = {In automobilen Fahrzeugnetze gibt es einen Trend hin zu
                        einem steigenden Datenkommunikationsvolumen. Mehr
                        Datenkommunikation bedeutet ebenfalls, dass mehr Daten
                        anfallen die Analysiert werden m{\"u}ssen um Muster, Fehler
                        und m{\"o}gliches Verbesserungspotenzial zu erkennen. Zur
                        Analyse dieser gro{\ss}en Datenmengen bedarf es neuartiger
                        Visualisierungstechniken. In dieser Arbeit werden
                        Visualisierungstechniken evaluiert und auf die
                        Anforderungen im Automotive Netzwerk hin {\"u}berpr{\"u}ft.},
        type          = {mastersthesis},
        entrysubtype  = {mastersthesis},
        langid        = {ngerman}
      }
    • Sebastian Szancer. Ein OMNeT++ Simulationsmodell für SERCOS III mit TSN Interface. Okt. 2017, Bachelorthesis. Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg.
      [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Bibtex]

      Ob in Industrie-Anlagen, im Auto, im Flugzeug oder im Schiff: überall ist durch den vermehrten Einbau von neuen Komponenten, wie z.B. Sensoren und deren Vernetzung immer mehr Kommunikation, insbesondere Echtzeit-Kommunikation, erforderlich. Eine Technologie mit der die modernen Anforderungen an die Kommunikation erfüllt werden können, ist Echtzeit-Ethernet. SERCOS III ist ein Echtzeit-Ethernet Protokoll zur Realisierung von Echtzeit-Kommunikation über Ethernet. Allerdings unterliegt der Einsatz von SERCOS III bestimmten Einschränkungen, vor allem hinsichtlich der Netzwerktopologie. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Abbildung von SERCOS III auf TSN mit dem Ziel, diese Einschränkungen aufzuheben und den Einsatz von SERCOS III in heterogenen Netzwerken mit komplexen Topologien zu ermöglichen. Realisiert wird dies mit einem OMNeT++ Simulationsmodell. Basierend auf dem Framework CoRE4INET wird ein SERCOS III Simulationsmodell mit TSN Interface erstellt, mit dem die Abbildung von SERCOS III auf TSN mit Hilfe von ausgewählten Fallbeispielen untersucht wird.

      @MastersThesis{   s-ossti-17,
        author        = {Sebastian Szancer},
        title         = {{Ein OMNeT++ Simulationsmodell f{\"u}r SERCOS III mit 
                        TSN Interface}},
        month         = oct,
        year          = 2017,
        school        = {Hochschule f{\"u}r Angewandte Wissenschaften Hamburg},
        address       = {Hamburg},
        abstract      = {Ob in Industrie-Anlagen, im Auto, im Flugzeug oder im Schiff: 
                      {\"u}berall ist durch den vermehrten Einbau von neuen Komponenten, 
      				wie z.B. Sensoren und deren Vernetzung immer mehr Kommunikation, 
      				insbesondere Echtzeit-Kommunikation, erforderlich. Eine Technologie 
      				mit der die modernen Anforderungen an die Kommunikation erf{\"u}llt werden
      				k{\"o}nnen, ist Echtzeit-Ethernet. SERCOS III ist ein Echtzeit-Ethernet Protokoll 
      				zur Realisierung von Echtzeit-Kommunikation {\"u}ber Ethernet. Allerdings 
      				unterliegt der Einsatz von SERCOS III bestimmten Einschr{\"a}nkungen, vor allem 
      				hinsichtlich der Netzwerktopologie. Diese Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der 
      				Abbildung von SERCOS III auf TSN mit dem Ziel, diese Einschr{\"a}nkungen 
      				aufzuheben und den Einsatz von SERCOS III in heterogenen Netzwerken mit 
      				komplexen Topologien zu erm{\"o}glichen. Realisiert wird dies mit einem 
      				OMNeT++ Simulationsmodell. Basierend auf dem Framework CoRE4INET wird
      				ein SERCOS III Simulationsmodell mit TSN Interface erstellt, mit dem die 
      				Abbildung von SERCOS III auf TSN mit Hilfe von ausgew{\"a}hlten Fallbeispielen 
      				untersucht wird.},
        type          = {bachelorsthesis},
        entrysubtype  = {bachelorsthesis},
        langid        = {ngerman}
      }
    • Stephan Phieler. Misuse Detection für Echtzeit Ethernet basierte Kommunikationssysteme. Aug. 2017, Masterthesis. Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg.
      [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Bibtex]

      Das Time-Triggered-Ethernet (TTE) ist eine fehlertolerante Netzwerktechnologie, welche fast alle Anforderungen zukünftiger Bordnetze erfüllt. Die Informationssicherheit ist eine Anforderung, die nicht erfüllt wird. Analysen der Entwickler haben die Schwachstellen bereits benannt. Harte Echtzeitanforderungen und limitierte Ressourcen machen den Einsatz kryptographischer Verfahren zur Signierung oder Verschlüsselung aber teilweise unmöglich. Um trotzdem auf Angriffe auf die Informationssicherheit reagieren zu können, kommt eine Überwachung durch ein Intrusion Detection System (IDS) in Betracht. In dieser Arbeit wird ein Konzept für die Überwachung des TTEs mit Hilfe einer Misuse Detection (MD) vorgestellt, welche für die Beschreibung der Angriffe Signaturnetze verwendet.

      @MastersThesis{   p-mdeek-17,
        author        = {Stephan Phieler},
        title         = {{Misuse Detection f{\"u}r Echtzeit Ethernet basierte
                        Kommunikationssysteme}},
        month         = aug,
        year          = 2017,
        school        = {Hochschule f{\"u}r Angewandte Wissenschaften Hamburg},
        address       = {Hamburg},
        abstract      = {Das Time-Triggered-Ethernet (TTE) ist eine fehlertolerante
                        Netzwerktechnologie, welche fast alle Anforderungen
                        zuk{\"u}nftiger Bordnetze erf{\"u}llt. Die
                        Informationssicherheit ist eine Anforderung, die nicht
                        erf{\"u}llt wird. Analysen der Entwickler haben die
                        Schwachstellen bereits benannt. Harte Echtzeitanforderungen
                        und limitierte Ressourcen machen den Einsatz
                        kryptographischer Verfahren zur Signierung oder
                        Verschl{\"u}sselung aber teilweise unm{\"o}glich. Um
                        trotzdem auf Angriffe auf die Informationssicherheit
                        reagieren zu k{\"o}nnen, kommt eine {\"U}berwachung durch
                        ein Intrusion Detection System (IDS) in Betracht. In dieser
                        Arbeit wird ein Konzept f{\"u}r die {\"U}berwachung des
                        TTEs mit Hilfe einer Misuse Detection (MD) vorgestellt,
                        welche f{\"u}r die Beschreibung der Angriffe Signaturnetze
                        verwendet.},
        type          = {mastersthesis},
        entrysubtype  = {mastersthesis},
        langid        = {ngerman}
      }
    • Arne Güldener. SNMP-Überwachung eingebetteter Echtzeit-Ethernet-Systeme im Fahrzeug. Jul. 2017, Bachelorthesis. Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg.
      [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Bibtex]

      Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Implementierung des Netzwerküberwachungsprotokolls ,,Simple Network Management Protocol`` in einem Echtzeit-Ethernet-Backbone eines Fahrzeugs der CoRE-Research-Group. Zur Überwachung eigendefinierter Werte wurde zur Management Information Base ein Modul definiert. Es werden folgende Werte überwacht: CPU-Temperatur, CPU-, Arbeitsspeicher- und Netzwerk-Auslastung sowie Strom- und Spannungswerte. DesWeiteren wurde an einem zu überwachendem Gerät ein zusätzliches Hardware- Board zur Nachrüstung zusätzlicher Sensoren für Strom- und Temperaturmessung gefertigt.

      @MastersThesis{   g-suees-17,
        author        = {Arne G{\"u}ldener},
        title         = {{SNMP-{\"U}berwachung eingebetteter
                        Echtzeit-Ethernet-Systeme im Fahrzeug}},
        month         = jul,
        year          = 2017,
        school        = {Hochschule f{\"u}r Angewandte Wissenschaften Hamburg},
        address       = {Hamburg},
        abstract      = {Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Implementierung
                        des Netzwerk{\"u}berwachungsprotokolls ,,Simple Network
                        Management Protocol`` in einem Echtzeit-Ethernet-Backbone
                        eines Fahrzeugs der CoRE-Research-Group. Zur
                        {\"U}berwachung eigendefinierter Werte wurde zur Management
                        Information Base ein Modul definiert. Es werden folgende
                        Werte {\"u}berwacht: CPU-Temperatur, CPU-, Arbeitsspeicher-
                        und Netzwerk-Auslastung sowie Strom- und Spannungswerte.
                        DesWeiteren wurde an einem zu {\"u}berwachendem Ger{\"a}t
                        ein zus{\"a}tzliches Hardware- Board zur Nachr{\"u}stung
                        zus{\"a}tzlicher Sensoren f{\"u}r Strom- und
                        Temperaturmessung gefertigt.},
        type          = {bachelorsthesis},
        entrysubtype  = {bachelorsthesis},
        langid        = {ngerman}
      }
    • Stefan Buschmann. Analyse redundanter Kommunikationsarchitekturen im Automobil. Mai. 2017, Masterthesis. Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg.
      [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Bibtex]

      Steigende Anforderungen an die Kommunikationssysteme im Automobil erfordern die Entwicklung und Einführung neuer Kommunikationstechnologien, da vorhandene Bussysteme diese nicht mehr erfüllen können. Um sicherheitskritische Funktionen realisieren zu können bedarf es einer sicheren und zuverlässigen Kommunikation. Mögliche Kandidaten sind um Echtzeitfähigkeit weiterentwickelte Ethernet-Technologien wie Time-Triggered Ethernet oder Audio Video Bridging. Um diese Netzwerke weiter abzusichern bietet sich der Einsatz von Redundanz an. Damit ist es möglich das System noch robuster gegen Fehler und Störungen zu machen. Um diese Redundanzkonzepte zu analysieren bietet sich die Fehlerbaumanalyse an.

      @MastersThesis{   b-arkia-17,
        author        = {Stefan Buschmann},
        title         = {{Analyse redundanter Kommunikationsarchitekturen im
                        Automobil}},
        month         = may,
        year          = 2017,
        school        = {Hochschule f{\"u}r Angewandte Wissenschaften Hamburg},
        address       = {Hamburg},
        abstract      = {Steigende Anforderungen an die Kommunikationssysteme im
                        Automobil erfordern die Entwicklung und Einf{\"u}hrung
                        neuer Kommunikationstechnologien, da vorhandene Bussysteme
                        diese nicht mehr erf{\"u}llen k{\"o}nnen. Um
                        sicherheitskritische Funktionen realisieren zu k{\"o}nnen
                        bedarf es einer sicheren und zuverl{\"a}ssigen
                        Kommunikation. M{\"o}gliche Kandidaten sind um
                        Echtzeitf{\"a}higkeit weiterentwickelte
                        Ethernet-Technologien wie Time-Triggered Ethernet oder
                        Audio Video Bridging. Um diese Netzwerke weiter abzusichern
                        bietet sich der Einsatz von Redundanz an. Damit ist es
                        m{\"o}glich das System noch robuster gegen Fehler und
                        St{\"o}rungen zu machen. Um diese Redundanzkonzepte zu
                        analysieren bietet sich die Fehlerbaumanalyse an. },
        type          = {mastersthesis},
        entrysubtype  = {mastersthesis},
        langid        = {ngerman}
      }
    • Lukas Wendt. Effiziente regelbasierte CAN-Ethernet Gateways im Automotivebereich. Apr. 2017, Bachelorthesis. Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg.
      [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Bibtex]

      Im Automotivebereich werden häufig Feldbusse wie der CAN-Bus verwendet, die über ein zentrales Gateway miteinander verbunden sind. Alternativ dazu könnten mehrere CAN-Ethernet Gateways diese CAN-Busse über einen Ethernet-Backbone verbinden. So ist es möglich, vorhandene CAN-Steuergeräte an einem Ethernet-Backbone weiter zu verwenden. Ein solches CAN-Ethernet Gateway wird entwickelt, iterativ optimiert und im Hinblick auf seine Effzienz mit alternativen Gateways verglichen. Um die Ausführungsdauer klein zu halten, wird zusätzlich ein Code Generator entwickelt, der die Konfiguration (Regelwerk) einliest und daraus einen minimalistischen Gateway-Quellcode erstellt. Eine Validierung im Prototypenfahrzeug liefert Messergebnisse aus dem realen Einsatz und belegt die Funktionstüchtigkeit. Es wird gezeigt, dass die Übertragung eines CAN-Frames über Ethernet von einem zu einem anderen CAN-Bus mit der gleichen Effzienz möglich ist wie mit einem zentralen CAN-Gateway

      @MastersThesis{   w-rcega-17,
        author        = {Lukas Wendt},
        title         = {{Effiziente regelbasierte CAN-Ethernet Gateways im Automotivebereich}},
        month         = apr,
        year          = 2017,
        school        = {Hochschule f{\"u}r Angewandte Wissenschaften Hamburg},
        address       = {Hamburg},
        abstract      = {Im Automotivebereich werden h{\"a}ufig Feldbusse wie der CAN-Bus verwendet, 
                      die {\"u}ber ein zentrales Gateway miteinander verbunden sind. Alternativ dazu 
      				k{\"o}nnten mehrere CAN-Ethernet Gateways diese CAN-Busse {\"u}ber einen Ethernet-Backbone 
      				verbinden. So ist es m{\"o}glich, vorhandene CAN-Steuerger{\"a}te an einem Ethernet-Backbone 
      				weiter zu verwenden. Ein solches CAN-Ethernet Gateway wird entwickelt, iterativ optimiert 
      				und im Hinblick auf seine Effzienz mit alternativen Gateways verglichen. Um die 
      				Ausf{\"u}hrungsdauer klein zu halten, wird zus{\"a}tzlich ein Code Generator entwickelt, der die 
      				Konfiguration (Regelwerk) einliest und daraus einen minimalistischen Gateway-Quellcode 
      				erstellt. Eine Validierung im Prototypenfahrzeug liefert Messergebnisse aus dem realen 
      				Einsatz und belegt die Funktionst{\"u}chtigkeit. Es wird gezeigt, dass die {\"U}bertragung eines 
      				CAN-Frames über Ethernet von einem zu einem anderen CAN-Bus mit der gleichen Effzienz 
      				m{\"o}glich ist wie mit einem zentralen CAN-Gateway},
        type          = {bachelorsthesis},
        entrysubtype  = {bachelorsthesis},
        langid        = {ngerman}
      }
    • Jonas Engler. Network-Calculus-basierte Timing-Analyse mit Generierung von angenähertenWorst-Case-Simulationsszenarien für IEEE 802.1 TSN-Netzwerke. Jan. 2017, Masterthesis. Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg.
      [Abstract], [Fulltext Document (pdf)], [Bibtex]

      Diese Abschlussarbeit ist auf Worst-Case-Latenzen in IEEE 802.1 TSN- und AVB-Netzwerken ausgerichtet. Basierend auf einer vorgenommenen Modellierung von Worst-Case-Szenarien wird mithilfe eines Network-Calculus-Modells für AVB- und TSN-Netzwerke eine Abschätzung für maximale Latenzen vorgenommen. Ein Tool, das ebenfalls auf Basis derWorst-Case-Modelle entwickelt wurde, zeigt, wie realistisch die Abschätzungen sind und zeigt Engpässe in der Planung eines Netzwerkes anhand einer von ihm generierten angepassten Simulation.

      @MastersThesis{   e-ntags-17,
        author        = {Jonas Engler},
        title         = {{Network-Calculus-basierte Timing-Analyse mit Generierung
                        von angen{\"a}hertenWorst-Case-Simulationsszenarien f{\"u}r
                        IEEE 802.1 TSN-Netzwerke}},
        month         = jan,
        year          = 2017,
        school        = {Hochschule f{\"u}r Angewandte Wissenschaften Hamburg},
        address       = {Hamburg},
        abstract      = {Diese Abschlussarbeit ist auf Worst-Case-Latenzen in IEEE
                        802.1 TSN- und AVB-Netzwerken ausgerichtet. Basierend auf
                        einer vorgenommenen Modellierung von Worst-Case-Szenarien
                        wird mithilfe eines Network-Calculus-Modells f{\"u}r AVB-
                        und TSN-Netzwerke eine Absch{\"a}tzung f{\"u}r maximale
                        Latenzen vorgenommen. Ein Tool, das ebenfalls auf Basis
                        derWorst-Case-Modelle entwickelt wurde, zeigt, wie
                        realistisch die Absch{\"a}tzungen sind und zeigt
                        Engp{\"a}sse in der Planung eines Netzwerkes anhand einer
                        von ihm generierten angepassten Simulation.},
        type          = {mastersthesis},
        entrysubtype  = {mastersthesis},
        langid        = {ngerman}
      }