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Die Echtzeit-Lokalisierung von Objekten innerhalb und außerhalb von Gebäuden mit einer Genauigkeit im Dezimeter-Bereich wird bereits nutzbringend in zahlreichen Anwendungsfällen eingesetzt. Die Verarbeitung der anfallenden Daten geschieht meist in proprietären Systemen, die speziell für eine Art von Anwendungsfällen konzipiert sind. Dabei ist erkennbar, dass eine Reihe von Ähnlichkeiten in den benötigten Funktionalitäten bestehen. Für diese Teilmenge wird ein generisches Konzept vorgestellt, dass Anwendungsfall-übergreifend Verwendung finden kann und jeweils durch Parametrierung konkretisiert wird. Die besondere Herausforderung besteht darin, die zusätzlichen System-Anforderungen in eine Software-Architektur zu integrieren. Diese reichen von Ende-zu-Ende-Latenzen im niedrigen Millisekunden-Bereich bis hin zur Verarbeitung von Zehntausenden Daten pro Sekunde in einem System, dass horizontal skalierbar sein soll. Die möglichen Lösungsansätze der einzelnen Anforderungen widerstreben sich dabei teilweise gegenseitig. Die vorliegende Arbeit beschreibt eine mögliche System-Architektur. Mit einem Prototyp wird außerdem die horizontale Skalierbarkeit untersucht.
Analyse und Optimierung der Kommunikation zwischen den Komponenten des Fahrsimulators an der WHZ
(2015)
Mit verteilten Systemen können die Ressourcen mehrerer Rechnersysteme gebündelt und komplexe Berechnungen gegenüber einem einzelnen Rechnersystem schneller ausgeführt werden. Solch ein System wird auch für den Fahrsimulator am Institut für Energie und Verkehr an der Westsächsischen Hochschule Zwickau eingesetzt. Die aufwendigen Berechnungen sind dabei das Rendering der Szenen für die Leinwände und das Verhalten des Fahrzeugs in der virtuellen Welt, nach den Gesetzen der Physik. Diese sollen dabei möglichst schnell berechnet werden, denn Lenkbewegungen und andere Eingaben sollten natürlich so schnell es geht auch auf den Leinwänden als solche zu erkennen sein, damit ein realistisch wirkende Simulation entsteht. Neben schnellen Berechnungen ist dazu auch eine schnelle Kommunikation zwischen allen beteiligten Software- und Hardware-Komponenten notwendig. Diese Bachelorarbeit untersucht den Fahrsimulator am Institut für Energie und Verkehr hinsichtlich der Kommunikationsvorgänge. Dabei werden die Gesamtarchitektur vorgestellt, die verwendeten Technologien diskutiert, Schwachstellen im System erörtert und alternative Ansätze aufgezeigt. Es erfolgt dabei gleichzeitig eine Einordnung in den jeweiligen fachlichen Kontext. Die vorgestellten Möglichkeiten zur Optimierung legen dabei sowohl den Fokus auf Effizienz, als auch auf Effektivität. Es werden also Optimierungen vorgeschlagen, die mit kleinem Änderungsbedarf an der Gesamtarchitektur spürbare Performance-Steigerungen erzielen. Gleichermaßen werden auch solche Optimierungen diskutiert, die sogar noch bessere Ergebnisse erzielen würden, aber einen höheren Änderungsbedarf erforderlich machen.