Schlachtrinder werden in Deutschland gegenwärtig fast ausnahmslos mittels Bolzenschuss betäubt. Gründe dafür sind neben der guten Handhabbarkeit und Zuverlässigkeit der Geräte die hohe Betäubungssicherheit bei richtig gewähltem Ansatz des Gerätes am Kopf des Tieres. Dessen ungeachtet kommt es, durch menschliche als auch technische Fehler bedingt, immer wieder vor, dass Rinder nach dem ersten Schuss nicht oder nur unzureichend betäubt sind. Laut einschlägiger Literatur sind teilweise bis zu 32 % der Rinder von einer suboptimalen Betäubung betroffen, sowie bis zu 7 % von einer völlig fehlenden Betäubungswirkung nach dem ersten Schuss. Aus Sicht des Tier- als auch des Arbeitsschutzes ist es notwendig alle Tiere genauestens auf Anzeichen zu beobachten, die auf eine mangelhafte Betäubung oder auf ein Wiedererlangen der Wahrnehmungs- und Empfindungsfähigkeit hindeuten und diese Tiere gegebenenfalls nachzubetäuben. Ziel der vorliegenden Arbeit war es zu prüfen, ob eine Automatisierung der Betäubungsüberwachung mithilfe eines Wiegesystems möglich ist. Hierzu wurden Wiegezellen unter einer Betäubungsfalle installiert, um den Verlauf des Niederstürzens der Tiere nach erfolgter Betäubung aufzuzeichnen. Durch das zunächst ruckartige Anziehen der Gliedmaßen und das darauf folgende Zusammenbrechen der Tiere entsteht ein charakteristischer Gewichtskurvenverlauf, welcher mit der Betäubungsqualität korreliert wurde. Hierfür wurden umfangreiche Daten zur Betäubungseffektivität an 10.154 Jungbullen an einem kommerziellen Schlachtbetrieb erhoben und im Zusammenhang mit den aufgezeichneten Wiegeprotokollen ausgewertet. Herangezogen wurden zur Beurteilung des Betäubungserfolges sowohl bewährte Parameter (u. a. sofortiges Niederstürzen, negativer Corneal- bzw. Palpebralreflex und Verlust der regelmäßigen Atmung) als auch weniger übliche oder umstrittene Befunde, deren Aussagekraft geprüft werden sollte (u. a. Pupillenform, Zungen-, Ohr- und Schwanztonus, Restatemzüge und Reaktion auf Entblutestich). Anhand der insgesamt 21 erhobenen Befundparameter wurden die Tiere zum Zwecke der Auswertung in ein Schema eingeteilt. Demnach war die Betäubungswirkung nach dem ersten Schuss bei 0,3 % der Jungbullen fehlend, bei 1,8 % mangelhaft, bei 4,1 % fraglich und bei 7,4 % tadellos. 82,2 % der Tiere waren ausreichend betäubt, zeigten jedoch mindestens einen der zu prüfenden Befunde. Nachbetäubt wurden insgesamt 4,6 % der Rinder. Die zu prüfenden Parameter „keine runde, dilatierte Pupille“, „Pupille schlitzförmig“, „Ohrtonus“ und „deutliche Reaktion auf Entblutestich“ traten signifikant häufiger bei Tieren mit unzureichender Betäubungstiefe auf, während bei „Zungentonus“, „Schwanztonus“, „Restatemzügen“ und „deutlicher Erregung vor dem Schuss“ keine Korrelation erkennbar war. Die Ergebnisse zeigten auch, dass v. a. die Parameter „Schwanztonus“ und „aktives Hochziehen“ von verschiedenen Personen sehr subjektiv wahrgenommen wurden. Besondere Beachtung wurde dem Parameter „wiederkehrende regelmäßige Atmung“ geschenkt, da er erst zu einem relativ späten Zeitpunkt nach der Bolzenschussbetäubung auftritt. Eine solche wiederkehrende Atmung ca. 60 s nach der Betäubung trat bei 19 % der als unzureichend betäubt eingestuften Jungbullen sowie bei insgesamt 1,2 % aller untersuchten Tiere auf. 38 % dieser Tiere wies vorher bereits eine Bulbusrotation auf, sowie 22 % Nystagmus, während lediglich 4 % bzw. 2 % der Tiere ohne wiederkehrende Atmung diese Befunde zeigten. Zwischen der Länge des „stun-to-stick-Intervalls“ und dem Befund „wiederkehrende regelmäßige Atmung“ wurde kein verlässlicher Zusammenhang hergestellt. Nach den Ergebnissen dieser Untersuchung sind die Parameter „Zungentonus“, „Schwanztonus“, „Restatemzüge“, „deutliche Erregung vor dem Schuss“ und „aktives Hochziehen“ folglich wenig oder gar nicht aussagekräftig in Bezug auf die Betäubungsqualität. Im Gegensatz dazu sollte bei Bulbusrotation, Nystagmus und erhaltenem Ohrtonus eine sehr gewissenhafte weitere Beobachtung des Tieres bzw. eine „Sicherheits-Nachbetäubung“ erfolgen, um einem Wiederkehren der Wahrnehmungs- und Empfindungsfähigkeit des Rindes zuvorzukommen. Darüber hinaus scheint eine präzise Betäubung und sorgfältige Beobachtung der Tiere bis zum Ende der „Schwall-Entblutung“ zudem zielführender im Hinblick auf den Tierschutz als eine rigide Einhaltung des vorgeschriebenen „stun-to-stick-Intervalls“ von 60 s. Anhand der aufgezeichneten Wiegeprotokolle konnten 94 % der Tiere mit fehlender Betäubungswirkung bei einer Spezifität von 98 % korrekt als solche erkannt werden. Für Tiere mit mangelhafter Betäubungswirkung betrug die Sensitivität lediglich 49 %, bei einer Spezifität von 78 %. Nach den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit ist das entwickelte Wiegesystem folglich zur Echtzeit-Analyse der Betäubungstiefe in dieser Form wenig geeignet, da Rinder mit gering ausgeprägten Anzeichen unzureichender Betäubungstiefe nicht mit ausreichend hoher Sensitivität und Spezifität erkannt werden konnten. Echte Fehlbetäubungen allerdings (kein Niederstürzen der Tiere beim ersten Betäubungsversuch) sind mithilfe des erläuterten Wiegesystems überwiegend gut identifizierbar. Eine kontinuierliche statistische Erfassung dieser Fehlbetäubungsrate, wie sie mit Beschluss 672/12 vom Bundesrat gefordert wird, wäre durch das entwickelte System daher möglich. / In Germany, slaughter cattle are stunned by captive bolt with almost no exceptions. Reasons for this are the good practicability and reliability of the (stunning) device, as well as the high stunning safety when a correct positioning of the device on the animal’s head is ensured. Due to human or technical faults it can still happen that cattle are not at all or not sufficiently stunned after the first shot. According to relevant literature, in some cases up to 32 % of the cattle are affected by suboptimal stunning, and up to 7 % by complete stunning failure at the first shot. Both from an animal welfare and working safety point of view, it is necessary to thoroughly monitor all animals for signs of insufficient stunning or recovery of consciousness and, if necessary, to re-stun them. The aim of this study was to determine if the monitoring of stunned cattle could be automated with the help of a weighing system. For this purpose, a weight scale was installed under the stunning box to plot the animals’ collapsing after the stun. The jerky lifting of the limbs and the following collapse create a characteristic weight curve, which was correlated to the stunning efficiency. For this purpose extensive data referring to the stunning efficiency were collected in 10,154 young bulls on a commercial slaughtering plant and interpreted in context with the recorded weight protocols. For the assessment of stunning efficiency, both established (e.g. immediate collapse, negative corneal- and palpebralreflex, cessation of rhythmic breathing) as well as less proved parameters (e.g. form of pupils, muscle tone of tongue, ears and tail, post stun exhalation, reaction to sticking), were used and the significance of the latter was investigated. On the basis of the 21 assessed parameters the animals were classified in a scheme for further analysis. According to this scheme, the stunning effect of the first shot was totally absent in 0.3 % of the young bulls, incomplete in 1.8 %, doubtful in 4.1 % and perfect in 7.4 %. 82.2 % of the animals were adequately stunned, but showed at least one of the parameters to be checked. In total 4.6 % of the cattle were re-stunned. The parameters “pupils not round and dilatated”, “pupils slit-like”, “ear muscle tone” and “clear reaction to sticking” appeared significantly more often in animals with imperfect concussion, while muscle tone of tongue and tail, post stun exhalation, and clear excitement before stunning could not be correlated with the stunning efficiency. The results showed also that the parameters “muscle tone of tail” and “lifting on the bleeding rail” in particular, were judged very subjectively between different persons. Special attention was paid to the parameter “regular breathing regained” as it occurs at a quite late stage after captive bolt stunning. Such recurring breathing about 60 s after stunning appeared in 19 % of young bulls classified as imperfectly stunned as well as in 1.2 % of all examined animals. Before regaining regular breathing, 38 % of these animals showed a rotation of the eye and 22 % showed nystagmus whereas only 4 % and 2 % respectively of the animals without recurring breathing showed these results. No reliable correlation was found between the length of the stun-to-stick intervals and the parameter “regular breathing regained”. According to the findings of this study the parameters “muscle tone of tongue and tail”, “post stun exhalation”, “clear excitement before stunning” and “lifting on the bleeding rail” are either not, or only slightly, conclusive as to the stunning efficiency. In contrast to that, there should be a very careful observation of the animals showing “rotation of the eye”, “nystagmus” or “ear muscle tone”, or a safety re-stun to prevent the cattle from regaining consciousness and sensibility. Furthermore a careful observation of the animals until the end of bleeding seems to be more important in terms of animal welfare than the rigid fulfilling of the prescribed stun-to-stick-interval of 60 s. With the help of the weight protocols, 94 % of the animals with absent stunning effect could be correctly identified, with a specificity of 98 %. For animals with incomplete stunning effect the sensitivity was only 49 %, with a specificity of 78 %. According to the results of this study, the developed system is not suitable in this form as a real-time-surveillance system to decide whether there should be a re-stun or not, as cattle with less distinctive signs of imperfect stunning efficiency could not be recognized with sufficiently high sensitivity and specificity. However, complete stunning failures (no collapse after first stun) are predominantly well detectable with the explained scale system. A continuous statistical recording of stunning failures, as demanded by the Bundesrat in the resolution (Beschluss) 672/12, would therefore be possible with the developed system.

Internet of things är idag en utveckling som starkt går framåt för att göra samhället mer tekniskt styrt, modernt och för att underlätta för människor. Det finns många branscher och arbetsområden för denna teknik och hissbranschen är en utav dessa. I denna rapport utreds de fördelar som finns med Internet of things inom hissövervakning. Företaget Safeline Sweden AB har tagit fram en produkt för att underlätta övervakningen av hissar på avstånd. En utredning av denna produkt och dess kostnadsfördelar togs fram, för att sedan kunna ta fram en affärsmodell för Safelines nya produkt IMS. Genom intervjuer med potentiella kunder kunde information tas fram angående dagens läge inställningen till ny teknik. Den informationen som kom fram under dessa intervjuer användes för att skapa en affärsmodell som ska användas som grund för en affärplan för Safeline.En affärsmodell skapades för Safeline Sweden AB och deras nya produkt IMS. I affärmodellen framgår det bland annat hur företaget bör lansera den nya produkten, hur kundrelationer ska skapas, utvecklas och behållas. Utifrån intervjuerna valdes det att IMS bör säljas som en systemlösning då det anses vara det bästa för att det ska vara attraktivt och prisvärt för kunderna. / Internet of things is today a development that is strongly moving forward to make society more con-trolled by technology, modern and it will be easier for many people. This technology can be used in many diffrent industries and work areas, such as elevator monitoring. This report evaluates the benefits with Internet of things within elevator monitoring. The company Safeline Sweden AB has developed a product that will make it easier to monitor elevators from a distance. An investigation of this product has been done and what their advantages were. After that, a buisness model was formed for Safelines new product IMS. By interviewing potential customers, the information about the sitaution today and the approach for new technology was discovered. The information from the interviews was then used to create a good and sustainable business model for Safeline.A buisness model was created for Safeline Sweden AB and the produkt IMS. The business model describes how the company should launch the new product, how the customer relations should be created, developed and retained. The information from the interviews made it clear that the IMS should be sold as a system solution because it is considered to be more attractive and be more valu-able for the customers.

This thesis aims to investigate the possibility of using a mathematical model to detect several common faults in a hydraulic rock drill. To this end, a parameterized state space model of the hydraulic drill, which simulate its behavior, is created. The model parameters are divided into two categories where different estimation methods are used to determine their values. The first category consists mainly of the parameters that are assumed to be invariant and independent of the various operating conditions. Experimental data are used to estimate these parameters. The other category is the variables that change depending on the machine’s current condition and operating settings. These include the response from the rock and internal leakages in the hydraulic drill. These parameters are estimated by integrating the impact piston position measurements in the simulation algorithm. The model is simulated for different fault modes, and the resulting estimated parameters are studied. It is shown that the resulting distributions for some of the estimated parameters differ between the fault modes, which makes fault detection possible. Furthermore, a condition monitoring system based on the estimated parameters provided by the model is designed and evaluated. It is shown that the performance and the robustness of the monitoring system depend on the machine’s operating settings and condition, where the system performs best for an operating pressure of 220 bar and the internal cylinder leakages.

Le vieillissement rapide de la population implique une évolution du système de soins pour prendre en charge les personnes dépendantes dont la proportion ne cesse de croître. Une option possible est de développer et de mettre en œuvre une technologie d’assistance à domicile. Ce travail de thèse consiste à concevoir et à expérimenter des solutions de « surveillance » multicapteurs : déploiement de capteurs dans l’environnement réel du patient, fusion multisensorielle et algorithmes de diagnostics automatiques, afin d’assurer la sécurité des personnes mais également d’aider les professionnels de santé à maintenir la qualité du suivi et des soins. Ce manuscrit présente à travers une étude bibliographique, un état des connaissances et des pratiques sur les systèmes d’analyse des activités des personnes âgées. Ensuite, il détaille l’étape de conception du système de surveillance retenu et selon une approche fonctionnelle présente l’architecture matérielle et logicielle mise en œuvre pour répondre aux spécifications établies. Deux projets sont issus de ce travail : 1) Le projet Homecare qui vise à expérimenter et à qualifier, au niveau opérationnel, un système complet de Télésurveillance pour les personnes âgées atteintes de la maladie d'Alzheimer. 2) Le projet BéA qui est plutôt orienté sur la surveillance « outdoor » pour des personnes valides mais fragiles : Notre contribution a concerné la mise en place d’une architecture système qui intègre un algorithme auto-adaptatif de détection et de modélisation des déambulations par tranche horaire. Enfin, les pistes d’un modèle économique qui définit les options offertes, aujourd’hui, au déploiement de ce type de systèmes sont discutées. / The aging of the population implies an evolution of the healthcare systems, in order to take over dependent people whose proportion is growing. A possible solution is to develop and implement a home care technology. In this context, this PhD work consist to design and test a multisensory monitoring system: deployment of sensors in patient environment, sensory data fusion and automatic diagnostic algorithms, in order allowing patients to live in better safety conditions and helping health professionals to give better care quality. This manuscript presents, in the beginning, the problematic of elderly care and the state of knowledge and practices of activity analysis systems for elderly, through a literature review. Then, it describes the design step of monitoring system according to a functional approach. This approach presents the implemented hardware and software architecture in order to satisfy established specifications. We worked on two projects: 1) Homecare System aims to experiment and validate the good working of a remote monitoring system for elderly (or disabled) suffering from Alzheimer's disease. 2) BéA System (Bracelet Electronique d’Autonomie) is oriented to outdoor monitoring of able-bodied people but frail: Our contribution is to implement a system architecture which integrates a self-adaptive algorithm for detecting and modelling wandering by day-part. For these two projects, we present the results and make a first experience feedback. Finally, we propose a potential economic model that defines the available options that allow, today, the deployment these types of system.

The present thesis deals with the process of automation of geodetic measurements using electronic geodetic instruments, e.g. electronic levels, electronic total stations, as well as other measuring instruments and devices generally used for geodetic measurements, including meteorological sensors. The goal is to design and create a platform for automated measurement system with integrated data collection, their storage and analysis with the help of remote internet access and allowing to export data in various formats.

The oceans around the world have been heavily impacted by overfishing due to very intensive commercial fishing in recent times. A large number of fish stocks have already been fully exploited. Vessel Monitoring System has been put in place to regulate fishing vessels and enforce sustainable fisheries management. Data coming from such systems can be used for the detection of illegal, unregulated, and unreported fishing. In this thesis, we present various machine learning models for the classification of fishing trip trajectories. To train these models, we develop a trajectory segmentation algorithm to create trip trajectories out of raw data and design a graphical user interface for labeling the trip trajectories into fishing and non-fishing. We also examine the impact of the temporal resolution of the data. In conclusion, the CNN-Transformer network performed the best on the binary classification of two different fishing vessel types. During the project, we realized that segmentation of real trajectory data into trips poses many problems and presents the biggest obstacle. The experiment on the varying temporal resolution of the data showed that having a higher temporal resolution gives better modeling results but only to a certain point. / Haven runt om i världen har drabbats hårt av överfiske på grund av ett mycket intensivt kommersiellt fiske på senare tid. Ett stort antal fiskbestånd har redan utnyttjats fullt ut. Fartygsövervakningssystem har införts för att reglera fiskefartyg och upprätthålla hållbar fiskeförvaltning. Data som kommer från sådana system kan användas för att upptäcka olagligt, oreglerat och orapporterat fiske. I detta examensarbete presenterar vi olika maskininlärningsmodeller för klassificering av fisketursbanor. För att träna dessa modeller utvecklar vi en segmenteringsalgoritm för att skapa turbanor av rådata och designa ett grafiskt användargränssnitt för att märka resbanorna till fiske och icke-fiske. Vi undersöker också effekten av den tidsmässiga upplösningen av datan. Sammanfattningsvis presterade CNN-Transformer-nätverket bäst i den binära klassificeringen av två olika fiskefartygstyper. Under projektet insåg vi att segmentering av verkliga bandata till resor utgör många problem och utgör det största hindret. Experimentet på den varierande tidsupplösningen av data visade att en högre tidsupplösning ger bättre modelleringsresultat men bara till en viss punkt.

Energy monitoring systems (EMS) are crucial in improving energy eciency to encourage sustainable development. Such systems usually come with an open sandbox experience to provide multiple tools for monitoring, analytic, and reporting purposes, but this also creates user experience (UX) issues. EMS and energy dashboards have been well researched from a technical perspective while simplification and limitation are also thoroughly studied within HumanComputer Interaction (HCI). However, few have applied the HCI literature to the EMS field, especially in solving the UX issues that the open sandbox experience creates. Therefore, this study aims to bridge this gap and study how to improve an EMS with an open sandbox experience through simplification and limitation. In what follows, the discovery and definition of UXissues in the system through pre-study, interview study, and user evaluation are presented. A prototype was also developed with the help of HCI literature to solve these issues, and was evaluated with the participants. The results show improvements in participants’ task performance and the proposed redesign received positive feedback. In the discussion, key considerations for the design of EMS systems are raised, as well as the sustainability eects of this study and possible future directions. / Energiuppföljningssystem (EMS) är avgörande för att förbättra energieektivitet och på så vis bidra till en hållbar omställning av samhället. Sådana system har ofta en öppen design för att tillhandahålla en stor bredd av analysverktyg, men detta skapar också problem med användarupplevelsen. EMS har i literaturen undersökts väl ur ett tekniskt perspektiv, och designprinciper så som förenkling och begränsning har också studerats grundligt inom området för människadatorinteraktion. Dock finns det få studier som har använt dessa principer för att förbättra energiuppföljningssystem i synnerhet, särskilt för att lösa användbarhets-problem som en öppen design skapar. Därför syftar denna studie till att undersöka detta genom att omarbeta och förbättra ett EMS med en öppen design lösning med hjälp av designprinciperna förenkling och begränsning. Genom en förstudie, en intervjustudie samt en användarutvärdering har användbarhesproblem identifierats i systemet. En prototyp togs också fram med stöd i litteraturen för att lösa dessa problem, och den utvärderades senare med deltagarna. Resultaten visar en förbättring i deltagarnas uppgiftsutförande och den förbättrade designen fick positiv feedback. I diskussionen beskrivs ett antal insikter relevant för design av energiuppföljningssystem, samt diskuterar olika hållbarhetsaspekter vid denna studie och framtida ämnen att utforska.

Aufgrund der Altersstruktur der Brücken in Deutschland und des überproportional steigenden Schwerlastverkehrs werden umfängliche Erhaltungsmaßnahmen zur Aufrechterhaltung des Infrastrukturnetzes erforderlich. Zur Dynamisierung der Erhaltungsstrategie werden vermehrt kontinuierliche Bauwerksmessungen zur Überwachung und Beurteilung des Bauwerkszustands eingesetzt. Weiterentwicklungen in der Leistungsfähigkeit hochauflösender faseroptischer Sensoren bieten neue messtechnische Möglichkeiten für die großflächige (permanente) Bauwerksüberwachung. Der Beitrag beleuchtet die Potentiale hochauflösender faseroptischer Sensoren zur Zustandsüberwachung von Bestandsbrücken. In einem Pilotprojekt an einer spannungsrisskorrosionsgefährdeten Spannbetonbrücke wurden bzw. werden derzeit faseroptische Sensoren für eine permanente Überwachung installiert und sukzessive in Betrieb genommen. Die Einsatzmöglichkeiten als Dauermonitoringsystem werden anhand der bisherigen Erfahrungen und Ergebnisse demonstriert.

First part of this thesis presents the design, validation, and implementation of an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) transmitter and receiver on a Cyclone II FPGA chip using DSP builder and Quartus II high level design tools. The resources in terms of logical elements (LE) including combinational functions and logic registers allocated by the model have been investigated and addressed. The result shows that implementing the basic OFDM transceiver allocates about 14% (equivalent to 6% at transmitter and 8% at receiver) of the available LE resources on an Altera Cyclone II EP2C35F672C6 FPGA chip, largely taken up by the FFT, IFFT and soft decision encoder. Secondly, a new wavelet-based OFDM system based on FDPP-DA based channel estimation is proposed as a reliable ECG Patient Monitoring System, a Personal Wireless telemedicine application. The system performance for different wavelet mothers has been investigated. The effects of AWGN and multipath Rayleigh fading channels have also been studied in the analysis. The performances of FDPP-DA and HDPP-DA-based channel estimations are compared based on both DFT-based OFDM and wavelet-based OFDM systems. The system model was studied using MATLAB software in which the average BER was addressed for randomized data. The main error differences that reflect the quality of the received ECG signals between the reconstructed and original ECG signals are established. Finally a DA-based architecture for 1-D iDWT/DWT based on an OFDM model is implemented for an ECG-PMS wireless telemedicine application. In the portable wireless body transmitter unit at the patient site, a fully Serial-DA-based scheme for iDWT is realized to support higher hardware utilization and lower power consumption; whereas a fully Parallel-DA-based scheme for DWT is applied at the base unit of the hospital site to support a higher throughput. It should be noted that the behavioural level of HDL models of the proposed system was developed and implemented to confirm its correctness in simulation. Then, after the simulation process the design models were synthesised and implemented for the target FPGA to confirm their validation.

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