Modellierung und Simulation / UbiComp

Bis zu 100m im Freien
Typische Entfernung wenige Meter

LE = Low Energie
Für Anwendungen mit sehr geringem Strombedarf
Verringerte Datenrate
Verringerte Reichweite

Standard für Ad-Hoc Netze mit beschränkter Energieversorgung

ZigBee höhere Datenrate und Reichweite

Alle haben die gleiche Frequenz von 2,4 GHz

Zero Configuration Networking (Zeroconf)
Universal Plug and Play (UPnP)
Jini

Automatischer Integration und Nutzung von Geräten im Netzwerk
Automatische Konfiguration der Netzwerkverbindung eines Geräts
Auffinden von Geräten durch Dienstnehmer
Steuerung einer Geräts über Webservices oder direkt über einen Webbrowser

Sprach- und Plattformunabhängigen Standarttechnologien
Gängige Internet-Protokolle (UDCP, TCP, http, DHCP, Auto-IP)
XML und SOAP

Discovery
2 Möglichkeiten
Geräte teilen ihre Anwesenheit und die unterstützen Dienste periodisch per Broadcast mit („advertise“)
Kontrollpunkt kann explizite Abfrage („search“) per Broadcast senden

Benachrichtig Kontrollpunkte automatisch über Änderungen in Zustandsvariablen (wichtig!!!!!)
Kontrollpunkte müssen sich für Benachrichtigungen anmelden
Nicht sinnvoll für Variablen mit langen Datenwerten
Basiert auf dem UPnP-spezifischen GENA Protokoll

Actions definieren aufrufbare Funktionen
Zustandsvariablen
Datentypen entweder aus UPnP Spezifikation oder explizit über XML-Schema

Aufruf von Actions über http
Verwendung des Simple Object Access Protocol (SOAP)

XML-basiertes Protokoll zum Aufruf von Methoden an entfernten Objekten
Standardprotokoll zum Aufruf von Webservices
UPnP verwendet ein einfaches SOAP-Profil
Dienst muss binnen 30 Sekunden antworten

Definition anwendungsspezifischer Protokolle
Definieren Funktionsumfang für bestimmte Anwendungen
      Device- und Servicetypen
      Gerätestruktur
      Optionale und erforderliche Elemente
Standardisierbar

Adressing
Discovery
Description
Presentation
Control
Eventing

Beschreibung des Gerätes:
      Einzigartiger Gerätename
      Gerätypname
      URLs für Piktogramme
      Diverse weitere Informationen wie Hersteller, Seriennummer usw.
Liste der vom Gerät bereitgestellten Diensten
      Service ID
              Einzigartig auf dem Gerät
      URL für die Servicebeschreibung
      URL für die Steuerung des Geräts
      URL für das Ereignisüberwachungsprotokoll

Kostengewinn, Zeitgewinn, Unabhängigkeit vom realen System, keine Systemzerstörung,

keine Risiken

Ein Modell ist ein vereinfachtes Abbild eines Realitätsausschnitts/ der Realität.   

Modellierung - Zuallererst muss ein Modell her, d. h. eine vereinfachende formale Beschreibung eines geeigneten Ausschnitts des Betrachtungsgegenstands, das dann die Grundlage der sich anschließenden Berechnungen bilden kann.

•                   Berechnung - Das Modell wird geeignet aufbereitet (z.B. diskretisiert), um es auf dem Rechner behandeln zu können, und zur Lösung dieses aufbereiteten Modells sind effiziente Algorithmen zu ermitteln.

•                   Implementierung - Die zuvor erhaltenen Berechnungsalgorithmen müssen effizient auf der oder den Zielarchitektur(en) implementiert werden.

•                   Validierung - Abgleich verschiedener Modelle, verschiedener Algorithmen bzw. verschiedener Codes sowie von Simulationsergebnissen mit Experimenten um Fehlerquellen aufzudecken.

•                   Einbettung - Simulation wird in Entwicklungsumgebung eingebettet.

•                   Spieltheorie und Entscheidungstheorie        

•                   Finanzmathematik    

•                   Verkehr          

•                   Raumfahrt

•                   dynamische Systeme           

•                   Physik

•                   Chemie, Biologie

Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems ändert sich nicht mit der Zeit.  

•                   kinetische Energie (Bewegungsenergie)

•                   potentielle Energie( Lageenergie)

- a(t)=v’(t)=s’’(t)

- v = s / t ->umstellen -> s = v * t

           oder auch s(t) = a/2*t²+v*t+s0

- Der Gesamtimpuls in einem abgeschlossenen System ist konstant.

- Das System hat keine Wechselwirkungen mit seiner Umgebung.

- Also keinen Energie- bzw Impulsaustausch

ein Reagenzglas. Die zu- bzw. abgeführte Energie ist hier Wärmeenergie

- Translation: Ausrichtung immer gleich bei veränderter Position - Massepunkt also ausreichend

- Rotation: Ausrichtung verändert sich und ist deswegen relevant - Massepunkt gibt jedoch keine Informationen über Ausrichtung

- Der Massenmittelpunkt ist das mit der Masse gewichtete Mittel der Ortsvektoren aller Massepunkte eines Körpers

–        Schwingung die sich durch die Sinusfunktion beschreiben lässt.

–        Eine Schwingung deren Rückstellkraft proportional zur Auslenkung ist. Es geht keine Energie verloren

Da man sich an den Eigenschaften einer Sinusfunktion orientieren kann