This dissertation explores the Internet of Things from three different perspectives for which three individual studies were conducted. The first study presents a business application within supply chain management. The second study addresses user acceptance of pervasive information systems, while the third study covers future prospects of the Internet of Things. The first study is about wireless sensor technologies and their possibilities for optimizing product quality in the cold chain. The processing of sensor data such as temperature information allows for the construction of novel issuing policies in distribution centers. The objective of the study was to investigate the possible economic potential of sensor-based issuing policies in a cold chain. By means of simulation, we analyzed a three-echelon supply chain model, including a manufacturer, a distribution center, and a retail store. Our analysis shows that sensor-based issuing policies bear the potential to become an effective complement to conventional issuing policies. However, the results also indicate that important trade-offs must be taken into account in the selection of a specific issuing policy. The second study deals with the increasing emergence of pervasive information systems and user acceptance. Based on the integration of the extended “Unified Theory of Acceptance and Use of Technology” (UTAUT2) and three pervasiveness constructs, we derived a comprehensive research model to account for pervasive information systems. Data collected from 346 participants in an online survey was analyzed to test the developed research model using structural equation modeling and taking into account multi-group and mediation analysis. The results confirm the applicability of the integrated UTAUT2 model to measure pervasiveness. The third study addresses future prospects of the Internet of Things within the retail industry. We employed a research framework to explore the macro- as well as microeconomic perspective. First, we developed future projections for the retail industry containing IoT aspects. Second, a two-round Delphi study with an expert panel of 15 participants was conducted to evaluate the projections. Third, we used scenario development to create scenarios of the most relevant projections evaluated by the participants. / Die vorliegende Dissertation untersucht das „Internet der Dinge“ aus drei verschiedenen Perspektiven, wofür drei Studien durchgeführt wurden. Die erste Studie präsentiert eine kommerzielle Anwendung innerhalb des Supply Chain Managements. Die zweite Studie behandelt das Thema Nutzerakzeptanz im Kontext allgegenwärtiger Informationstechnologien, während sich die dritte Studie mit Zukunftsaussichten des Internets der Dinge im Einzelhandel befasst. Die erste Studie evaluiert die Möglichkeiten kabelloser Sensortechnologien zur Optimierung der Produktqualität verderblicher Güter in der Kühlkette. Dabei ermöglicht die Verarbeitung von Sensordaten, wie bspw. Temperaturinformationen, neuartige Ansätze bei sog. Verbrauchsfolgeverfahren in der Lagerhaltung im Verteilzentrum. Das Ziel der Studie ist die möglichen ökonomischen Potenziale sensorbasierter Verbrauchsfolgeverfahren in der Kühlkette zu untersuchen. Mittels Simulation wurde eine dreistufige Lieferkette, bestehend aus einem Hersteller, einem Verteilzentrum und einem Einzelhandelsgeschäft, analysiert. Die Analyse verdeutlicht, dass sensorbasierte Verbrauchsfolgeverfahren das Potenzial besitzen sich zu einer wirkungsvollen Ergänzung zu üblichen Verbrauchsfolgeverfahren zu entwickeln. Die Ergebnisse zeigen jedoch auch, dass wichtige Kompromisse bei der Auswahl spezifischer Verbrauchsfolgeverfahren zu berücksichtigen sind. Die zweite Studie behandelt das Thema Nutzerakzeptanz von sog. pervasiven Informationssystemen. Auf der Grundlage der Integration der erweiterten „Unified Theory of Acceptance and Use of Technology” (UTAUT2) und drei Konstrukten zu „Pervasiveness“, wurde ein umfassendes Forschungsmodell entwickelt um pervasiven Informationssytemen Rechnung zu tragen. Hierzu wurden Daten von 346 Teilnehmern einer Onlineumfrage gesammelt und analysiert, um das Forschungsmodell unter Verwendung von Strukturgleichungsmodellierung zu testen. Weitere Bestandteile der Analyse waren eine Mehrgruppen-Moderation und Mediation. Die Ergebnisse bestätigen die Anwendbarkeit des integrierten UTAUT2-Modells um die Nutzerakzeptanz pervasiver Informationssysteme zu messen. Die dritte Studie befasst sich mit den Zukunftsaussichten des Internets der Dinge im Einzelhandel. Vor dem Hintergrund makro- und mikroökonomischer Faktoren wurden zunächst Zukunftsprojektionen im Kontext des Internets der Dinge im Einzelhandel erstellt. Anschließend wurde eine zweistufige Delphi-Studie mit einer 15 Teilnehmer umfassenden Expertengruppe durchgeführt zur Bewertung der Projektionen. Im letzten Schritt stand die Szenarioentwicklung im Vordergrund, in der potenzielle Zukunftsszenarien aus den relevantesten Projektionen, basierend auf den Expertenmeinungen, entwickelt wurden.

Traditional fashion retailers are increasingly hard-pressed to keep up with their digital competitors. In this context, the re-invention of brick-and-mortar stores as smart retail environments is being touted as a crucial step towards regaining a competitive edge. This thesis describes a design-oriented research project that deals with automated product tracking on the sales floor and presents three smart fashion store applications that are tied to such localization information: (i) an electronic article surveillance (EAS) system that distinguishes between theft and non-theft events, (ii) an automated checkout system that detects customers’ purchases when they are leaving the store and associates them with individual shopping baskets to automatically initiate payment processes, and (iii) a smart fitting room that detects the items customers bring into individual cabins and identifies the items they are currently most interested in to offer additional customer services (e.g., product recommendations or omnichannel services). The implementation of such cyberphysical systems in established retail environments is challenging, as architectural constraints, well-established customer processes, and customer expectations regarding privacy and convenience pose challenges to system design. To overcome these challenges, this thesis leverages Radio Frequency Identification (RFID) technology and machine learning techniques to address the different detection tasks. To optimally configure the systems and draw robust conclusions regarding their economic value contribution, beyond technological performance criteria, this thesis furthermore introduces a service operations model that allows mapping the systems’ technical detection characteristics to business relevant metrics such as service quality and profitability. This analytical model reveals that the same system component for the detection of object transitions is well suited for the EAS application but does not have the necessary high detection accuracy to be used as a component of an automated checkout system. / Das fortschreitende Wachstum des Online-Handels setzt traditionelle Modehändler zunehmend unter Druck. Als entscheidender Schritt zur Rückgewinnung von Kunden wird die Transformation traditioneller Ladengeschäfte hin zu intelligenten Ladenumgebungen gesehen. Die vorliegende gestaltungsorientierte Arbeit beschäftigt sich mit der automatischen Verfolgung von Produkten auf der Verkaufsfläche und stellt drei intelligente Anwendungen vor, die auf derartige Informationen angewiesen sind: (i) ein Diebstahlsicherungssystem, (ii) ein System zur Automatisierung des Kassiervorgangs und (iii) eine intelligente Umkleidekabine. Das erste System erkennt Produkte mit denen Kunden die Verkaufsfläche verlassen; das zweite System ordnet diese zusätzlich den richtigen Warenkörben zu. Das dritte System erkennt die Produkte, die ein Kunde in eine Umkleidekabine bringt und identifiziert, basierend auf der Interaktion des Kunden mit den Produkten, an welchem Produkt er aktuell am meisten Interesse hat. Zu diesem sollen anschließend maßgeschneiderte Dienste angeboten werden (z.B. Produktempfehlungen). Die Einbettung derartiger cyber-physischer Systeme in bestehende Einzelhandelsumgebungen ist aufgrund architektonischer Einschränkungen, etablierten Kundenprozessen und Kundenerwartungen hinsichtlich Datenschutz und Einkaufskomfort mit zahlreichen Herausforderungen verbunden. Zur Lösung der einzelnen Erkennungsaufgaben untersucht die Arbeit den Einsatz von RFID-Technologie und maschinellen Lernverfahren. Um die Systeme zudem optimal zu konfigurieren und belastbare Aussagen über den Wertbeitrag dieser zu treffen, wird zudem ein analytisches Modell vorgestellt, welches es ermöglicht die technischen Erkennungsmerkmale der Systeme auf geschäftsrelevante Kennzahlen wie Servicequalität und Rentabilität abzubilden. Die Bewertung der Systeme mit diesem Modell zeigt, dass die gleiche Systemkomponente zur Erkennung von Objektübergängen als Komponente eines Diebstahlsicherungssystems geeignet ist, jedoch nicht die erforderliche Erkennungsgenauigkeit aufweist, um als Komponente eines Systems zu Automatisierung des Kassiervorgangs verwendet werden zu können.

Aus der Einführung "Durch die Vernetzung von Produkten im Internet der Dinge / Internet of Things (IoT) und die damit einhergehende Verfügbarkeit von Daten, können nicht nur Produkte selbstständig agieren, reagieren und Aktionen auslösen, sondern auch externe Empfänger die von ihnen gelieferten Daten auswerten und für zusätzliche Services nutzen (Eisenhauer 2007, Abramovici et al. 2014). Dies birgt unter Anderem enorme Potentiale bei der Instandhaltung von technischen Anlagen (Wohlgemut 2007). Diese Anlagen oder Produktionsstätten sind in aller Regel komplexe Systeme, die aus einer heterogenen Landschaft von Subsystemen bestehen. Ohne vorhergehende Kenntnisse einer Maschine ist die Analyse oder Überprüfung solcher Systeme schwierig bis unmöglich. Weiterhin stehen die technischen Dokumentationen und Wartungshistorien bei solchen Tätigkeiten häufig nicht vollständig oder nur in Papierform vor Ort zur Verfügung, während der aktuelle Status der Anlage nicht mit den vorhandenen Informationen überlagert werden kann. ..."

The evolution of IoT has revolutionized industrial automation. Industrial devices at every level such as field devices, control devices, enterprise level devices etc., are connected to the Internet, where they can be accessed easily. It has significantly changed the way applications are developed on the industrial automation systems. It led to the paradigm shift where novel IoT application development tools such as Node-RED can be used to develop complex industrial applications as IoT orchestrations. However, in the current state, these applications are bound strictly to devices from specific vendors and ecosystems. They cannot be re-used with devices from other vendors and platforms, since the applications are not semantically interoperable. For this purpose, it is desirable to use platform-independent, vendor-neutral application templates for common automation tasks. However, in the current state in Node-RED such reusable and interoperable application templates cannot be developed. The interoperability problem at the data level can be addressed in IoT, using Semantic Web (SW) technologies. However, for an industrial engineer or an IoT application developer, SW technologies are not very easy to use. In order to enable efficient use of SW technologies to create interoperable IoT applications, novel IoT tools are required. For this purpose, in this paper we propose a novel semantic extension to the widely used Node-RED tool by introducing semantic definitions such as iot.schema.org semantic models into Node-RED. The tool guides a non-expert in semantic technologies such as a device vendor, a machine builder to configure the semantics of a device consistently. Moreover, it also enables an engineer, IoT application developer to design and develop semantically interoperable IoT applications with minimal effort. Our approach accelerates the application development process by introducing novel semantic application templates called Recipes in Node-RED. Using Recipes, complex application development tasks such as skill matching between Recipes and existing things can be automated.We will present the approach to perform automated skill matching on the Cloud or on the Edge of an automation system. We performed quantitative and qualitative evaluation of our approach to test the feasibility and scalability of the approach in real world scenarios. The results of the evaluation are presented and discussed in the paper. / Die Entwicklung des Internet der Dinge (IoT) hat die industrielle Automatisierung revolutioniert. Industrielle Geräte auf allen Ebenen wie Feldgeräte, Steuergeräte, Geräte auf Unternehmensebene usw. sind mit dem Internet verbunden, wodurch problemlos auf sie zugegriffen werden kann. Es hat die Art und Weise, wie Anwendungen auf industriellen Automatisierungssystemen entwickelt werden, deutlich verändert. Es führte zum Paradigmenwechsel, wo neuartige IoT Anwendungsentwicklungstools, wie Node-RED, verwendet werden können, um komplexe industrielle Anwendungen als IoT-Orchestrierungen zu entwickeln. Aktuell sind diese Anwendungen jedoch ausschließlich an Geräte bestimmter Anbieter und Ökosysteme gebunden. Sie können nicht mit Geräten anderer Anbieter und Plattformen verbunden werden, da die Anwendungen nicht semantisch interoperabel sind. Daher ist es wünschenswert, plattformunabhängige, herstellerneutrale Anwendungsvorlagen für allgemeine Automatisierungsaufgaben zu verwenden. Im aktuellen Status von Node-RED können solche wiederverwendbaren und interoperablen Anwendungsvorlagen jedoch nicht entwickelt werden. Diese Interoperabilitätsprobleme auf Datenebene können im IoT mithilfe von Semantic Web (SW) -Technologien behoben werden. Für Ingenieure oder Entwickler von IoT-Anwendungen sind SW-Technologien nicht sehr einfach zu verwenden. Zur Erstellung interoperabler IoT-Anwendungen sind daher neuartige IoT-Tools erforderlich. Zu diesem Zweck schlagen wir eine neuartige semantische Erweiterung des weit verbreiteten Node-RED-Tools vor, indem wir semantische Definitionen wie iot.schema.org in die semantischen Modelle von NODE-Red einführen. Das Tool leitet einen Gerätehersteller oder Maschinebauer, die keine Experten in semantische Technologien sind, an um die Semantik eines Geräts konsistent zu konfigurieren. Darüber hinaus ermöglicht es auch einem Ingenieur oder IoT-Anwendungsentwickler, semantische, interoperable IoT-Anwendungen mit minimalem Aufwand zu entwerfen und entwicklen Unser Ansatz beschleunigt die Anwendungsentwicklungsprozesse durch Einführung neuartiger semantischer Anwendungsvorlagen namens Rezepte für Node-RED. Durch die Verwendung von Rezepten können komplexe Anwendungsentwicklungsaufgaben wie das Abgleichen von Funktionen zwischen Rezepten und vorhandenen Strukturen automatisiert werden. Wir demonstrieren Skill-Matching in der Cloud oder am Industrial Edge eines Automatisierungssystems. Wir haben dafür quantitative und qualitative Bewertung unseres Ansatzes durchgeführt, um die Machbarkeit und Skalierbarkeit des Ansatzes in realen Szenarien zu testen. Die Ergebnisse der Bewertung werden in dieser Arbeit vorgestellt und diskutiert.

[pt] Ao tomar como ponto de partida a instalação performativa Stifters Dinge (2007), do compositor e encenador alemão Heiner Goebbels, esta dissertação propõe experimentar e discutir, desde uma perspectiva ensaística, fragmentária e indisciplinar - isto é, resistente a uma adesão rígida a disciplinas e vertentes teórico-críticas bem demarcadas -, impasses de atos de leitura e de escrita no presente. Trata-se, por um lado, de buscar responder aos embaraços da interpretação e da representação mobilizados pela experiência inquietante de Stifters Dinge, também designada por Goebbels como um concerto para cinco pianos sem pianistas, uma peça sem atores e uma performance sem performers; e, por outro lado, de interrogar, pela escritura, movimentando-se por caminhos exploratórios e inconclusivos, modos de legibilidade e valoração no campo ampliado das artes hoje. No trânsito entre a estética e a política, as formas e os efeitos, a teoria crítica e a epistemologia, a dissertação realiza um exame minucioso de Stifters Dinge levando-se em consideração tanto o caráter performativo do gesto teórico-crítico como algumas tensões fundamentais na relação entre a linguagem e a constituição do saber. / [en] This dissertation takes as its starting point the German composer and director Heiner Goebbels s performative installation Stifters Dinge (2007), seeking to experiment and bring into discussion some impasses related to acts of reading and writing in the present. The research is carried out through an essayistic, fragmentary and indisciplinary perspective - that is, one that is resistant to rigid adherences to disciplines and well-demarcated theoretical critical approaches. On the one hand, the aim of this study is to try to react to the problems of interpretation and representation shaped by the disturbing experience of Stifters Dinge, which is also described by its director as a composition for five pianos with no pianists, a play with nobody acting, and a performance with no performers. On the other hand, it intends to interrogate forms of legibility and valuation in the expanded field of arts today, moving through exploratory and inconclusive paths in a writing supported by the barthesian notion of écriture. In the transit between aesthetics and politics, forms and effects, critical theory and epistemology, the dissertation performs a thorough examination of Stifters Dinge taking into consideration both the performative condition of the theoretical critical activity and some fundamental tensenesses on the relation between language and constitution of knowledge.

In der vorliegenden Masterarbeit wird die Thematik eines Service-Level-Modells für das Kunden-Reporting eines hochtechnologisierten Unternehmens analysiert. Die stetig kürzer werdenden Technologiezyklen, der zunehmende Druck von anderen Wettbewerbern sowie die Flut an aufkommenden Kleinkunden, durch Technologien des Internet der Dinge, verlangen nach einer konsequenten Report-Standardisierung. Aufgrund der unterschiedlichen Ansätze im Kunden-Reporting des Unternehmens wurde untersucht, inwiefern die Erfahrungen mit Großkunden auf Kleinkunden nachhaltig und zielgerichtet adaptiert werden können. Die Analyse der theoretischen Grundlagen unterstreicht die Relevanz dieser Thematik und verdeutlicht die Gemeinsamkeiten zwischen dem unternehmensinternen Management-Reporting sowie dem Reporting für B2B-Kunden. Im Anschluss daran erfolgt eine Bestandsaufnahme des Customer-Reportings in Bezug auf das Foundry-Unternehmen. Dabei wurden alle kundenrelevanten Berichte der Fachabteilungen begutachtet. Im Nachgang dazu konnten entsprechende Optimierungsansätze herausgearbeitet sowie ein nachhaltiges Reporting-Konzept für Kleinkunden aufgezeigt werden. Das erarbeitete Konzept soll zukünftig seitens der Foundry als Grundlage für aufkommende Neukunden mit niedrigem Produkt-Volumina dienen. Betrachtet man nun das Resultat dieser Untersuchung bleibt festzuhalten, dass durch dieses Instrument dem Effekt der Informationsüberflutung auf Kundenseite deutlich entgegengewirkt wird. Überdies wird erreicht, dass auf Seiten der Foundry sowie dem B2B-Kunden ein homogenes Verständnis, in Bezug auf die technischen Inhalte, generiert wird. Insgesamt betrachtet, liefert diese Arbeit einen wertvollen Beitrag zum Thema Customer-Reporting im hochtechnologisierten Umfeld. Man kann daher den Schluss ziehen, dass es gelingen kann, den vielfältigen Anforderungen der aufkommenden Kleinkunden mit einem generellen Reporting-Standard zu begegnen.

Deutsche Unternehmen sind seit Beginn der 2000er Jahre mit zwei entscheidenden technischen Veränderungen konfrontiert: Web 2.0 und Internet der Dinge. Die zunehmende Nutzung mobiler Endgeräte wie Smartphones und Tablet Computer sowie der Einsatz von Social Media im Unternehmensumfeld steigt stetig an (ACC1, BIT2). Aus diesen beiden Entwicklungen ergibt sich neben neuen technischen Möglichkeiten, auch ein Verhaltenswechsel der Mitarbeiter. Durch die verstärkte Anwendung von Social Media-Technologien innerhalb der Unternehmen werden die Mitarbeiter und ihre Vorgesetzten vor neue Herausforderungen gestellt.

Aus der Einführung "Durch die Vernetzung von Produkten im Internet der Dinge / Internet of Things (IoT) und die damit einhergehende Verfügbarkeit von Daten, können nicht nur Produkte selbstständig agieren, reagieren und Aktionen auslösen, sondern auch externe Empfänger die von ihnen gelieferten Daten auswerten und für zusätzliche Services nutzen (Eisenhauer 2007, Abramovici et al. 2014). Dies birgt unter Anderem enorme Potentiale bei der Instandhaltung von technischen Anlagen (Wohlgemut 2007). Diese Anlagen oder Produktionsstätten sind in aller Regel komplexe Systeme, die aus einer heterogenen Landschaft von Subsystemen bestehen. Ohne vorhergehende Kenntnisse einer Maschine ist die Analyse oder Überprüfung solcher Systeme schwierig bis unmöglich. Weiterhin stehen die technischen Dokumentationen und Wartungshistorien bei solchen Tätigkeiten häufig nicht vollständig oder nur in Papierform vor Ort zur Verfügung, während der aktuelle Status der Anlage nicht mit den vorhandenen Informationen überlagert werden kann. ..."

In recent years, the Internet of Things (IoT) has increasingly received attention from the Business Process Management (BPM) community. The integration of sensors and actuators into Process-Aware Information Systems (PAIS) enables the collection of real-time data about physical properties and the direct manipulation of real-world objects. In a broader sense, IoT-aware workflows provide means for context-aware workflow execution involving virtual and physical entities. However, IoT-aware workflow management imposes new requirements on workflow modeling and execution that are outside the scope of current modeling languages and workflow management systems. Things in the IoT may vanish, appear or stay unknown during workflow execution, which renders their allocation as workflow resources infeasible at design time. Besides, capabilities of Things are often intended to be available only in a particular real-world context at runtime, e.g., a service robot inside a smart home should only operate at full speed, if there are no residents in direct proximity. Such contextual restrictions for the dynamic exposure of resource capabilities are not considered by current approaches in IoT resource management that use services for exposing device functionalities. With this work, we aim at providing the modeling and runtime support for defining such restrictions on workflow resources at design time and enabling the dynamic and context-sensitive runtime allocation of Things as workflow resources. To achieve this goal, we propose contributions to the fields of resource management, i.e., resource perspective, and workflow management in the Internet of Things (IoT), divided into the user perspective representing the workflow modeling phase and the workflow perspective representing the runtime resource allocation phase. In the resource perspective, we propose an ontology for the modeling of Things, Roles, capabilities, physical entities, and their context-sensitive interrelations. The concept of Role is used to define non-exclusive subsets of capabilities of Things. A Thing can play a certain Role only under certain contextual restrictions defined by Semantic Web Rule Language (SWRL) rules. At runtime, the existing relations between the individuals of the ontology represent the current state of interactions between the physical and the cyber world. Through the dynamic activation and deactivation of Roles at runtime, the behavior of a Thing can be adapted to the current physical context. In the user perspective, we allow workflow modelers to define the goal of a workflow activity either by using semantic queries or by specifying high-level goals from a Tropos goal model. The goal-based modeling of workflow activities provides the most flexibility regarding the resource allocation as several leaf goals may fulfill the user specified activity goal. Furthermore, the goal model can include additional Quality of Service (QoS) parameters and the positive or negative contribution of goals towards these parameters. The workflow perspective includes the Semantic Access Layer (SAL) middleware to enable the transformation of activity goals into semantic queries as well as their execution on the ontology for role-based Things. The SAL enables the discovery of fitting Things, their allocation as workflow resources, the invocation of referenced IoT services, and the continuous monitoring of the allocated Things as part of the ontology. We show the feasibility and added value of this work in relation to related approaches by evaluation within several application scenarios in a smart home setting. We compare the fulfillment of quantified criteria for IoT-aware workflow management based on requirements extracted from related research. The evaluation shows, that our approach enables an increase in the context-aware modeling of Things as workflow resources, in the query support for workflow resource allocation, and in the modeling support of activities using Things as workflow resources.:1 Introduction 15 1.1 Background 17 1.2 Motivation 17 1.3 Aim and Objective 19 1.3.1 Research Questions and Scope 19 1.3.2 Research Goals 20 1.4 Contribution 20 1.5 Outline 21 2 Background for Workflows in the IoT 23 2.1 Resource Perspective 24 2.1.1 Internet of Things 24 2.1.2 Context and Role Modeling 27 2.2 User Perspective 37 2.2.1 Goal Modeling 38 2.2.2 Tropos Goal Modeling Language 38 2.3 Workflow Perspective 39 2.3.1 Workflow Concepts 39 2.3.2 Workflow Modeling 40 2.3.3 Internet of Things-aware Workflow Management 43 2.4 Summary 44 3 Requirements Analysis and Approach 45 3.1 Requirements 45 3.1.1 IoT Resource Perspective 46 3.1.2 Workflow Resource Perspective 50 3.1.3 Relation to Research Questions 51 3.2 State of the Art Analysis 53 3.2.1 Fulfillment Criteria 54 3.2.2 IoT-aware workflow management 56 3.3 Discussion 65 3.4 Approach 70 3.4.1 Contribution to IoT-aware workflow management 71 3.5 Summary 73 4 Concept for Adaptive Workflow Activities in the IoT 75 4.1 Resource Perspective 75 4.1.1 Role-based Things 75 4.1.2 Semantic Modeling Concepts 79 4.1.3 SWRL Modeling Concepts 81 4.2 User Perspective 81 4.2.1 Semantic Queries in Workflow Activites 81 4.2.2 Goals for Workflow Activites 81 4.2.3 Mapping from Goals to Semantic Queries 82 4.3 Workflow Perspective 83 4.3.1 Workflow metamodel Extensions 83 4.3.2 Middleware for Dynamic Resource Discovery and Allocation 85 4.4 Summary 86 5 Modeling Adaptive Workflow Activities in the IoT 87 5.1 Resource Perspective 87 5.1.1 Role-based Modeling of Context-sensitive Things 87 5.1.2 Ontology Classes 90 5.1.3 Ontology Object properties 93 5.1.4 Ontology Data properties 99 5.1.5 DL-safe SWRL Rules 100 5.2 Discussion of Role Modeling Features 101 5.3 Example Application Scenario Modeling 102 5.3.1 Resource Perspective 102 5.3.2 User Perspective 105 5.3.3 Workflow Perspective 109 5.4 Summary 113 6 Architecture for Adaptive Workflow Activities in the IoT 115 6.1 Overview of the System Architecture 115 6.2 Specification of System Components 117 6.2.1 Resource Perspective 118 6.2.2 User Perspective 118 6.2.3 Workflow Perspective 118 6.3 Summary 123 7 Implementation of Adaptive Workflow Activities in the IoT 125 7.1 Resource Perspective 125 7.2 Workflow Perspective 125 7.2.1 PROtEUS 125 7.2.2 Semantic Access Layer 127 7.3 User Perspective 128 7.4 Summary 128 8 Evaluation 129 8.1 Goal and Evaluation Approach 129 8.1.1 Definition of Test Cases 130 8.2 Scenario Evaluation 134 8.2.1 Ambient Assisted Living Setting 135 8.2.2 Resource Perspective 135 8.2.3 User Perspective 137 8.2.4 Workflow Perspective 138 8.2.5 Execution of Test Cases 139 8.2.6 Discussion of Results 146 8.3 Performance Evaluation 148 8.3.1 Experimental Setup 148 8.3.2 Discussion of Results 151 8.4 Summary 152 9 Discussion 153 9.1 Comparison of Solution to Research Questions 153 9.2 Extendability of the Solutions 155 9.3 Limitations 156 10 Summary and Future Work 157 10.1 Summary of the Thesis 157 10.2 Future Work 159 Appendix 161 Example Semantic Context Model for IoT-Things 171 T-Box of Ontology for Role-based Things in the IoT 178 A-Box for Example Scenario Model 201 A-Box for Extended Example Scenario Model 210

Die Industrie 4.0 führt aktuell zu revolutionären Veränderungen und Herausforderungen im Industriesektor, auf die Unternehmen mit neuen Geschäftsmodellen reagieren müssen. Die Masterarbeit gibt mit Hilfe einer Status-Quo Analyse eine Bestandsaufnahme über die aktuellen digitalen Geschäftsmodelle deutscher Industrieunternehmen. Die Erkenntnisse wurden auf Basis von 71 \"Mini-Cases\" erhoben. Dabei wurden Anbieter, sowie Anwender von Industrie 4.0 Technologien untersucht und in neun Muster kategorisiert. Auf Grundlage dieser Ergebnisse wurde ein inkrementeller Transformationsprozess konzipiert, der zur Entwicklung von digitalen Geschäftsmodellen in der Industrie 4.0 genutzt werden kann.