Seminararbeiten Frühlingssemester 2008
Seminararbeit 2 (Frühlingssemester 2008)
GreenIT
Studierende: Rino Decurtins, Haris Kadic
Kurzzusammenfassung:
Moderne Rechenzentren verbrauchen viel Strom, verpuffen ungenutzte Warmluft und nutzen nur einen kleinen Bruchteil der gesamten, zur Verfügung stehenden Leistung aus. Die Automobilindustrie versucht durch alternative Treibstoffe oder innovative Motorentechnologien die Autos umweltfreundlicher zu bauen. So stellt das Wort „GreenIT“ das Pendant in der Informatikwelt dar. Mit GreenIT will man erreichen, dass die Informatikinfrastrukur, vor allem aber die Rechenzentren umweltfreundlicher werden. Auch hier sollen kluge Massnahmen und innovative Entwicklungen den Wunsch von umweltfreundlicheren Rechenzentren erfüllen. Zu diesen Massnahmen zählen: Wahl eines passenden
Betriebssystems, Virtualisierung, Storage und Netze und die Klimatisierung.
Diese Massnahmen werden im Detail als auch in einer Fallstudie vorgestellt.
Event Driven Architectures
Studierende: Ralf Truffer, Pirmin Büeler
Kurzzusammenfassung:
Die stetige Miniaturisierung in der Computertechnik macht es möglich Sensornetzwerke mit Zehntausenden Sensorknoten statt mit lediglich 10 Knoten zu konzipieren. Aufgrund der besseren Auflösung lassen sich damit diverse Phänomene viel genauer beobachten. Das Problem liegt jedoch in der Auswertung der dabei entstehenden Datenflut und infolgedessen in der Gefahr weniger relevante Informationen zu gewinnen, als mit einem kleinen Sensornetzwerk. Um diese Herausforderung zu meistern, gibt es die Event Driven Architecture (EDA). EDA’s bauen mit ESP und CEP auf zwei verschieden Ansätzen auf. Bei ESP (Event Stream Processing) geht es darum gewisse Ereignisse aus einer grossen Datenmenge herauszufiltern. Das kann z.B. bedeuten, dass aus den Kamerabildern von unzähligen Überwachungskameras, Bilder mit schnellen Bewegungen herausgefiltert werden. Beim CEP (Complex Event Processing) werden nicht nur bestimmte Ereignisse herausgefiltert, sondern es werden diese Ereignisse zudem zueinander in zeitliche, räumliche oder kausale Relationen gestellt. So dürfen z.B. bei einem Überwachungssystem ein Ereignis, indem eine Person rennt und ein weiteres Ereignis, indem eine andere Person schreit, keine Alarme generieren. Geschehen jedoch diese beiden Ereignisse zur selben Zeit und am selben Ort, darf ein Alarm ausgelöst werden, da die Wahrscheinlichkeit eines Überfalls um einiges grösser ist.
Schnittstelle zwischen realer und virtueller Welt für Gebäudeautomation
Studierende: Alban Hoop, Denise Peng
Kurzzusammenfassung:
Wer heutzutage ein Haus baut, der möchte auf eine zeitgemässe Ausstattung desselben nicht verzichten. Von tageszeitabhängiger Lichtsteuerung bis hin zum internettauglichen Kühlschrank: Technisch ist mittlerweile fast alles realisierbar. Leider hat sich bis jetzt jedoch noch kein technischer Standard für die Vernetzung und Anbindung aller Aktoren und Sensoren durchsetzen können, was sich unter anderem auch auf den Preis eines intelligenten Hauses niederschlägt. Auch die Steuerung solcher Systeme bereitet vielen Benutzern Mühe, die weniger computeraffin sind. Um dieses Hindernis zu umgehen, arbeiten einige Firmen an einer virtuellen Steuerung, welche kaum noch Einarbeitungszeit erfordert. Dieser Fachartikel soll einen Überblick über den aktuellen Stand der Gebäudeautomation geben, sowie dem Leser die Ideen der virtuellen Gebäudesteuerung näher bringen.
Optimierung von Netzen alternativer Energiequellen
Studierende: Michael Eisel, Salah Boukhaoua
Kurzzusammenfassung:
Der Stromerzeugermarkt in Europa ist durch eine grosse Diversifizierung gekennzeichnet. So unterschiedlich wie die Kulturen untereinander, so unterschiedlich sind die Arten der Energieerzeugung. Die Unterschiedlichkeit in der primaren Energieerzeugung und der zunehmende Anteil erneuerbarer Energien sind Grunde dafur, weswegen Unregelmassigkeiten im Stromnetz zunehmen. Um ein sicheres Netz im europaischen und beinahe vollstandig liberalisierten Strommarkt zu garantieren soll die schwankende Erzeugung erneuerbarer Energien in Zukunft durch ein intelligentes Energieversorgungsnetz (ITU) geregelt werden. Dieses Netz besteht aus elektronisch miteinander vernetzten Zahlern, welche Schwankungen in Real-
Time erfassen und an die Energieversorgungsunternehmen weitergeben konnen. Fur ein ITU ist eine gut funktionierende IT-Struktur notwendig, mit welcher eine Kommunikationsstruktur zwischen den intelligenten Zahlern (Smart Meter) und den EVU geschaffen werden soll. Diese Struktur gilt es aufzubauen und dementsprechend zu warten. Durch ein ITU konnen auch die Endverbraucher profitieren, welche durch eine regelmassige und transparente Rechnung Strom und damit verbundene Kosten einsparen konnen.
Status und Zukunft von Intrusion Prevention Systemen (IPS)
Studierende: Mathias Füglistaler, Daniel Lys
Kurzzusammenfassung:
Bisherige Sicherheitskonzepte basieren auf einer Firewall und einem Antivirenprogramm. Jedoch können diese Massnahmen bei weitem nicht mehr alle Gefahren abwehren. Die Angriffe werden immer komplexer und effektiver. Eine Firewall kann wohl ein Grossteil der Angriffe von Aussen abwehren, jedoch können Angriffe innerhalb des Netzwerkes so nicht verhindert werden. Auch werden Angriffe so getarnt, dass sie eine Firewall nicht mehr als solche erkennen und abwehren kann.
Um den neuen Gefahren entgegen zu treten braucht es neue, intelligente Abwehrmechanismen. Genau hier setzen die Intrusion Prevention Systeme ein. Sie sind eine Weiterentwicklung von Intrusion Detection Systemen und können Angriffe jeglicher Art abwehren.
Damit ein IPS funktionieren kann, müssen verschiedene Komponenten zusammenspielen. Normalizer, Service Scanner, Detection Engine und Traffic Shaper bilden dabei die Grundpfeiler. Das Zusammenspiel dieser Komponenten erlaubt es den Datenverkehr zu Analysieren und entsprechende Massnahmen zu ergreifen, wenn ein Angriff erkannt wird. Da IPS sowohl Hostbasiert als auch Netzbasiert eingesetzt werden, können auch Angriffe aus dem eigenen Netzwerk effektiv erkannt werden.
Die Zukunft von IPS ist noch sehr ungewiss. Es gibt immer noch diverse Punkte, die zuerst abgeklärt werden müssen. Klar ist, dass die IPS mehr untereinander Kommunizieren werden. Um den Ansprüchen gerecht zu werden, müssen auch die Hardware sowie die eingesetzten Algorithmen noch stark verbessert werden.
Aktueller Stand von Phase Change Memory
Studierende: Nico Raschle, Lars Hegland
Kurzzusammenfassung:
Die Flashspeicher werden Ende dieses Jahrzehnts ihre physikalischen Grenzen erreicht haben. Deswegen wird intensiv nach neuen Speichertechnologien geforscht. Phase Change Memory ist eine mögliche Alternative zu herkömmlichen Speichertechnologien. Im Gegensatz zu Flash sind die Grenzen bei PCM noch lange nicht erreicht. Der entscheidende Vorteil von PCM ist seine Skalierbarkeit. Dadurch verbessern sich die Eigenschaften bei kleiner werdender Zellgrösse. Dieser Bericht geht auf den aktuellen Forschungsstand ein, zeigt die bestehenden Probleme auf und gibt einen kleinen Ausblick in die Zukunft dieser Speichertechnologie.
Witricity – Drahtlose Energieübertragung
Studierende: Rico Zanchetti, Luca Costa
Kurzzusammenfassung:
Viele mobile Geräte arbeiten heutzutage drahtlos. Einige Beispiele dafür sind die neuen Innovationen von Apple: MacBook Air, iPhone usw. Man will immer mehr Mobilität erreichen. Das grösste Problem dabei ist die Stromversorgung. Man muss den Akku laden um die mobilen Geräte mit Strom zu versorgen. Einige Forscher des MIT-Instituts haben eine Lösung entwickelt, die „WiTricity“ heisst oder auf Deutsch übersetzt „drahtlose Energieübertragung“. Sie haben eine 60-Watt-Glühbirne drahtlos zum Leuchten gebracht. Diese Erfindung basiert sich auf anderen in Vergangenheit gefundenen Technologien, wie zum Beispiel dem Rundfunksender von Tesla. Er versuchte schon am Anfang des 19. Jahrhunderts drahtlos Energie zu übertragen, aber er konnte die Energie so effizient wie heute nicht ausbreiten, weil ihm verschiedene Grundkenntnisse der Elektrizität fehlten. Bei Tesla war die erzeugte elektrische Strahlung ein riesiges Problem, weil die Gesundheit des menschlichen Körpers gefährdet war.
Heutzutage wird dieses Problem mit einer magnetischen gekoppelten Resonanz gelöst. Das heisst, dass nur die Sende- und Empfangsantenne Energie miteinander austauschen, weil sie in gleicher Resonanz arbeiten. Alle anderen Objekte, welche nicht in Resonanz mit der Sendeantenne sind, werden mit dieser Technik nicht bestrahlt. Ein anderer wichtiger Aspekt bei dieser Technologie ist der Wirkungsgrad. Im Vergleich zur konventionellen Energieübertragung ist er mit ca. 30% ziemlich tief. Für einen industriellen
Durchbruch genügt dies sicher nicht, jedoch könnte es der Anfang einer neuen Ära sein.
