Real-Time Passive Capturing of the GSM Radio

This paper addresses the problem of service development based on GSM handset signaling. The aim is to achieve this goal without the participation of the users, which requires the use of a passive GSM receiver on the uplink. Since no tool for GSM uplink capturing was available, we developed a new method that can synchronize to multiple mobile devices by simply overhearing traffic between them and the network. Our work includes the implementation of modules for signal recovery, message reconstruction and parsing. The method has been validated against a benchmark solution on GSM downlink and independently evaluated on uplink channels. Initial evaluations show up to 99% success rate in message decoding, which is a very promising result. Moreover, we conducted measurements that reveal insights on the impact of signal power on the capturing performance and investigate possible reactive measures.

Enterprise Integration of Smart Objects using Semantic Service Descriptions

Integrating physical objects (smart objects) and enterprise IT systems is still a labor intensive, mainly manual task done by domain experts. On one hand, enterprise IT backend systems are based on service oriented architectures (SOA) and driven by business rule engines or business process execution engines. Smart objects on the other hand are often programmed at very low levels. In this paper we describe an approach that makes the integration of smart objects with such backends systems easier. We introduce semantic endpoint descriptions based on Linked USDL. Furthermore, we show how different communication patterns can be integrated into these endpoint descriptions. The strength of our endpoint descriptions is that they can be used to automatically create REST or SOAP endpoints for enterprise systems, even if which they are not able to talk to the smart objects directly. We evaluate our proposed solution with CoAP, UDP and 6LoWPAN, as we anticipate the industry converge towards these standards. Nonetheless, our approach also allows easy integration with backend systems, even if no standardized protocol is used.

Context-aware Opportunistic Routing in Mobile Ad-hoc Networks Incorporating Node Mobility

Opportunistic routing (OR) employs a list of candi- dates to improve reliability of wireless transmission. However, list-based OR features restrict the freedom of opportunism, since only the listed nodes can compete for packet forwarding. Additionally, the list is statically generated based on a single metric prior to data transmission, which is not appropriate for mobile ad-hoc networks. This paper provides a thorough perfor- mance evaluation of a new protocol - Context-aware Opportunistic Routing (COR). The contributions of COR are threefold. First, it uses various types of context information simultaneously such as link quality, geographic progress, and residual energy of nodes to make routing decisions. Second, it allows all qualified nodes to participate in packet forwarding. Third, it exploits the relative mobility of nodes to further improve performance. Simulation results show that COR can provide efficient routing in mobile environments, and it outperforms existing solutions that solely rely on a single metric by nearly 20 - 40 %.

Opportunistic Content-Centric Data Transmission During Short Network Contacts

In this paper, we investigate content-centric data transmission in the context of short opportunistic contacts and base our work on an existing content-centric networking architecture. In case of short interconnection times, file transfers may not be completed and the received information is discarded. Caches in content-centric networks are used for short-term storage and do not guarantee persistence. We implemented a mechanism to extend caching on persistent storage enabling the completion of disrupted content transfers. The mechanisms have been implemented in the CCNx framework and have been evaluated on wireless mesh nodes. Our evaluations using multicast and unicast communication show that the implementation can support content transfers in opportunistic environments without significant processing and storing overhead.

Improving Management of Distributed Services Using Correlations and Predictions in SLA-Driven Cloud Computing Systems

Recent advancements in cloud computing have enabled the proliferation of distributed applications, which require management and control of multiple services. However, without an efficient mechanism for scaling services in response to changing environmental conditions and number of users, application performance might suffer, leading to Service Level Agreement (SLA) violations and inefficient use of hardware resources. We introduce a system for controlling the complexity of scaling applications composed of multiple services using mechanisms based on fulfillment of SLAs. We present how service monitoring information can be used in conjunction with service level objectives, predictions, and correlations between performance indicators for optimizing the allocation of services belonging to distributed applications. We validate our models using experiments and simulations involving a distributed enterprise information system. We show how discovering correlations between application performance indicators can be used as a basis for creating refined service level objectives, which can then be used for scaling the application and improving the overall application's performance under similar conditions.

Serologic and molecular evidence for Testudinid herpesvirus 2 infection in wild Agassiz's desert tortoises, Gopherus agassizii

Following field observations of wild Agassiz's desert tortoises (Gopherus agassizii) with oral lesions similar to those seen in captive tortoises with herpesvirus infection, we measured the prevalence of antibodies to Testudinid herpesvirus (TeHV) 3 in wild populations of desert tortoises in California. The survey revealed 30.9% antibody prevalence. In 2009 and 2010, two wild adult male desert tortoises, with gross lesions consistent with trauma and puncture wounds, respectively, were necropsied. Tortoise 1 was from the central Mojave Desert and tortoise 2 was from the northeastern Mojave Desert. We extracted DNA from the tongue of tortoise 1 and from the tongue and nasal mucosa of tortoise 2. Sequencing of polymerase chain reaction products of the herpesviral DNA-dependent DNA polymerase gene and the UL39 gene respectively showed 100% nucleotide identity with TeHV2, which was previously detected in an ill captive desert tortoise in California. Although several cases of herpesvirus infection have been described in captive desert tortoises, our findings represent the first conclusive molecular evidence of TeHV2 infection in wild desert tortoises. The serologic findings support cross-reactivity between TeHV2 and TeHV3. Further studies to determine the ecology, prevalence, and clinical significance of this virus in tortoise populations are needed.

Sportvereine als Interessenorganisationen?! Ziel-Interessen-Divergenzen und ihre Auswirkungen

Einleitung: Freiwillige Sportorganisationen wie Sportvereine sind als Interessenorganisationen zu charakterisieren, deren primärer Organisationszweck sich auf die Vertretung der Interessen ihrer Mitglieder bezieht (Nagel, 2006). Mit dieser Interessenvertretungsfunktion wird gewährleistet, dass die Vereinsziele an die Mitgliederinteressen rückgebunden bleiben und Ziel-Interessen-Kongruenz herrscht (Schimank, 2005). Die Beobachtungen der Ver-einsrealität weisen jedoch darauf hin, dass die Ziele der Vereine oftmals von den Interessen ihrer Mitglieder abweichen und im Widerspruch zueinander stehen (Baur & Burrmann, 2003; Heinemann, 2004). Vor diesem Problemhintergrund ist zu fragen: Inwiefern stimmen die Vereinsziele mit den Mitgliederinteressen überein? Und für den Fall von Ziel-Interessen-Divergenzen, welche Auswirkungen ergeben sich daraus für die Vereine? Theoretisch-methodischer Ansatz: Für die theoriegeleite Beantwortung der Fragestellungen wurde auf Grundlage einer akteurtheoretischen Kon-zeptualisierung von Vereinen als Interessenorganisationen (Nagel, 2006; Schimank, 2007) ein strukturell-individualistisches Mehr-Ebenen-Modell entwickelt, dass zum einen das Verhältnis von Vereinszielen (Vereins-ebene) und Mitgliederinteressen (Mitgliederebene) und damit die Genese von Ziel-Interessen-Divergenzen erklärt. Zum anderen liefert das Modell eine Erklärungsgrundlage, welche Auswirkungen Divergenzen (struktu-relle Vereinssituation) auf die Mitglieder haben, d.h. wie die Mitglieder auf bestehende Divergenzen reagieren (individuelle Mitgliederhandlung). Die erforderlichen Vereins- und Mitgliederdaten wurden im Rahmen zweier Teilstudien erfasst, bei denen in erster Linie quantitative Erhebungs- und Auswertungsverfahren zum Einsatz kamen. Die erste Teilstudie wurde im Fürstentum Liechtenstein zur Analyse der Ziel-Interessen-Übereinstimmung durchgeführt, wobei hierzu die Präsidenten von 17 Vereinen und 481 Mitglieder schriftlich befragt wurden. In der zweiten Teilstudie wurde im Schweizer Turnverein Länggasse Bern mit 199 Mitgliedern eine schriftliche Befragung durchgeführt, um die Auswirkungen von Divergenzen zu analysieren. Zur Erfassung des Ausmasses von Ziel-Interessen-Divergenzen wurde eine Vergleichsprüfung der Vereinsziele und Mitgliederinteressen durchgeführt. Die Liechtensteinischen Vereinspräsidenten und Vereinsmitglieder mussten diesbezüglich die Bedeutung von 23 verschiedenen Items eines entwickelten Ziel-/Interessen-Fragekataloges einschätzen und über den betragsmässigen Bedeutungsunterschied konnte das quantitative Divergenzmass bestimmt werden. Um die Frage nach den Auswirkungen zu klären, hatten die Mitglieder des Schweizer Turnvereins Länggase Bern Aussagen über ihre Reaktionen auf bestehende Divergenzen entlang einer konzipierten Handlungstypologie (exit, voice, loyalty, neglect) zu geben. Ergebnisse: Die Befunde der Vergleichsanalyse zeigen, dass in allen untersuchten Vereinen Ziel-Interessen-Divergenzen in unterschiedlichem Ausmaß existieren. Bei einem Drittel der Vereine bestehen mittlere Divergenzen und in zwei Drittel sind größere Divergenzen zu beobachten. Divergenzen bestehen dabei vor allem hinsichtlich des Brei-tensports (v.a. Erweiterung des Sportangebots), der Vereinsentwicklung (v.a. Öffnen für neue Entwicklungen) und der Geselligkeit (v.a. aussersportliches Angebot, Wahrung der Vereinstradition). Die Analyse der Auswirkungen zeigt, dass geringe und mittelstarke Divergenzen in erster Linie zu konstruktiven Reaktionen führen. Die Mitglieder machen dabei die Vereinsführung auf diese Situation aufmerksam (voice), indem sie das Problem ansprechen und Vorschläge zur Problemlösung unterbreiten. Oder sie haben aus Grün-den der Vereinsverbundenheit (loyalty) die Hoffnung und das Vertrauen, dass die Vereinsführung ohne ihr Eingreifen das Problem löst. Wenn aber großen Divergenzen existieren, die sich für die Vereine zu einem gra-vierenden Problem entwickeln, tendieren die Mitglieder hingegen verstärkt zu destruktiven Reaktionen, die sich durch Gleichgültigkeit und Desinteresse am Vereinsgeschehen (neglect) äussern, indem die Mitglieder zukünftig nicht mehr auf Vereinsanlässe gehen. Oder sie wählen die Option des Rückzugs und Austritts (exit), indem sie ihr Vereinsengagement aufgeben oder im Extremfall aus der Abteilung oder dem Verein austreten. Diskussion: In der Vereinsrealität stellen Ziel-Interessen-Divergenzen offenbar eher die Norm als die Ausnahme dar, so dass die Vereinsziele nur teilweise an die Mitgliederinteressen rückgebunden sind. Allerdings sind Divergenzen nicht grundsätzlich als Problem zu interpretieren, sondern sind vielmehr in Abhängigkeit ihrer Intensität zu beurtei-len. Diesbezüglich dürften Vereine geringfügig bis mittelmässig ausgeprägte Divergenzsituationen im laufenden Vereinsgeschehen bis zu einem gewissen Grad relativ gut aushalten und aufarbeiten können, weil die Mitglie-der in diesem Fall zu einem konstruktiven Umgang tendieren, die eine Wiederherstellung von Ziel-Interessen-Kongruenz begünstigt. Demgegenüber können sich aber grosse Divergenzen zu einem ernsthaften Problem für Vereine entfalten, weil die Mitglieder in diesem Fall zu destruktiven Reaktionen neigen, die sich negativ auf die Vereinsentwicklung auswirken dürfte. Literatur Baur, J. & Burrmann, U. (2003). Konflikte in Sportvereinen. In J. Baur & S. Braun (Hrsg.), Integrationsleistungen von Sport-vereinen als Freiwilligenorganisationen (S. 331-370). Aachen: Meyer & Meyer. Nagel, S. (2006). Sportvereine im Wandel. Akteurtheoretische Analysen zur Entwicklung von Sportvereinen. Schorndorf: Hofmann. Nagel, S. (2007). Akteurtheoretische Analyse der Sportvereinsentwicklung. Ein theoretisch-methodischer Bezugsrahmen. Sportwissenschaft, 37 (2), 186-201. Schimank, U. (2005). Der Vereinssport in der Organisationsgesellschaft: organisationssoziologische Perspektiven auf ein spannungsreiches Verhältnis. In T. Alkemeyer, B. Rigauer & G. Sobiech (Hrsg.), Organisationsentwicklungen und De-Institutionalisierungsprozesse im Sport (S. 21-44). Schorndorf: Hofmann. Schimank, U. (2007). Handeln und Strukturen. Einführung in die akteurtheoretische Soziologie. Weinheim: Juventa Verlag.

Vorwort

Die Beiträge des vorliegenden Bandes sind in einer doppelten Weise mit Manfred G. Schmidt verbunden. Sie wurden von Schülern oder von wissenschaftlichen Weggefährten verfasst und sie beziehen sich inhaltlich auf sein Werk. Die thematische Breite der Beiträge entspricht der Breite seines Werkes: Die Aufsätze analysieren Staatstätigkeiten –Wirtschafts-, Sozial- und Bildungspolitiken --, sie untersuchen Parteien, Institutionen, Demokratien und Autokratien, sie beantworten theoretisch-konzeptuelle oder empirische Fragen, sie nutzen die vergleichende Methode oder liefern einen Beitrag zum Verständnis des politischen Systems Deutschlands und sie sprengen engere Fachgrenzen, indem sie wissenschaftliche Kontexte und praktische Folgen von politikwissenschaftlicher Forschung und Lehre thematisieren. Zu all’ diesen Themen hat Manfred Schmidt wichtige Beiträge geliefert. Es war ein Vergnügen diese Festschrift zusammenzustellen. Die schwerste Entscheidung betraf die anzufragenden Kolleginnen und Kollegen. Einfach war die Identifikation von Kollegen am Heidelberger Institut, die besonders eng mit Manfred Schmidt zusammengearbeitet haben und von Schülern und von ihm geprägten Wissenschaftlern, die heute politikwissenschaftliche Professuren innehaben oder auf dem Weg dorthin sind. Bei der Auswahl von Autoren aus dem großen Kreis der Doktoranden spielten auch der Zufall und die Erreichbarkeit eine Rolle. Besonders schwierig war es, die Zahl der etablierten Forscher und Forscherinnen zu limitieren, die das Werk von Manfred G. Schmidt besonders schätzen und mit ihm in verschiedenen Funktionen wissenschaftlich verbunden waren. Mit guten Gründen hätte ich noch viele andere Kolleginnen und Kollegen anfragen können. Nur die Begrenzung des Seitenumfangs hat mich daran gehindert. Daraus wird auch schon deutlich, dass es keineswegs schwierig war, die Autoren zu gewinnen. Für viele war es eine Freude und Ehre an diesem Band mitzuwirken. Ich bedanke mich ganz herzlichen bei allen, die so engagiert zu diesem Projekt beigetragen haben. Frank Castles hat sich Zeit genommen, mit mir auf dem Krindenhof oberhalb des Thunersees die Konzeption des Bandes zu diskutieren; Dietmar Braun, Wolfgang Merkel und Ferdinand Müller-Rommel und viele andere Kollegen standen jederzeit mit Rat und Tat zur Verfügung. Ein besonderer Dank geht an die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter meiner Arbeitsgruppe – allen voran David Weisstanner und Monique Stoll – die in vielen Stunden mühevoller und konzentrierter Arbeit Korrekturen in die Manuskripte übertrugen, die Literaturlisten überprüften und anglichen sowie Tabellen und Graphiken standardisierten. Manfred Schmidts Heidelberger Sekretärin, Ingeborg Zimmermann, begleitete und unterstützte die Arbeiten aufmerksam und mit Feuereifer. Klaus Armingeon im Januar 2013.

Accounting for baseline differences and measurement error in the analysis of change over time

If change over time is compared in several groups, it is important to take into account baseline values so that the comparison is carried out under the same preconditions. As the observed baseline measurements are distorted by measurement error, it may not be sufficient to include them as covariate. By fitting a longitudinal mixed-effects model to all data including the baseline observations and subsequently calculating the expected change conditional on the underlying baseline value, a solution to this problem has been provided recently so that groups with the same baseline characteristics can be compared. In this article, we present an extended approach where a broader set of models can be used. Specifically, it is possible to include any desired set of interactions between the time variable and the other covariates, and also, time-dependent covariates can be included. Additionally, we extend the method to adjust for baseline measurement error of other time-varying covariates. We apply the methodology to data from the Swiss HIV Cohort Study to address the question if a joint infection with HIV-1 and hepatitis C virus leads to a slower increase of CD4 lymphocyte counts over time after the start of antiretroviral therapy.

Performance Analysis and Comparison between Legacy-PSM and U-APSD

This paper evaluates the performance of the most popular power saving mechanisms defined in the IEEE 802.11 standard, namely the Power Save Mode (Legacy-PSM) and the Unscheduled Automatic Power Save Delivery (U-APSD). The assessment comprises a detailed study concerning energy efficiency and capability to guarantee the required Quality of Service (QoS) for a certain application. The results, obtained in the OMNeT++ simulator, showed that U-APSD is more energy efficient than Legacy-PSM without compromising the end-to- end delay. Both U-APSD and Legacy-PSM revealed capability to guarantee the application QoS requirements in all the studied scenarios. However, unlike U-APSD, when Legacy-PSM is used in the presence of QoS demanding applications, all the stations connected to the network through the same access point will consume noticeable additional energy.

Assessment of a robust opportunistic routing for video transmission in dynamic topologies

Mobile multimedia ad hoc services run on dynamic topologies due to node mobility or failures and wireless channel impairments. A robust routing service must adapt to topology changes with the aim of recovering or maintaining the video quality level and reducing the impact of the user's experience. In those scenarios, beacon-less Opportunistic Routing (OR) increases the robustness by supporting routing decisions in a completely distributed manner based on protocol-specific characteristics. However, the existing beacon-less OR approaches do not efficiently combine multiple metrics for forwarding selection, which cause higher packet loss rate, and consequently reduce the video quality level. In this paper, we assess the robustness and reliability of our recently developed OR protocol under node failures, called cross-layer Link quality and Geographical-aware OR protocol (LinGO). Simulation results show that LinGO achieves multimedia dissemination with QoE support and robustness in scenarios with dynamic topologies.

Integration of WSNs into enterprise systems based on semantic physical business entities

Internet of Things based systems are anticipated to gain widespread use in industrial applications. Standardization efforts, like 6L0WPAN and the Constrained Application Protocol (CoAP) have made the integration of wireless sensor nodes possible using Internet technology and web-like access to data (RESTful service access). While there are still some open issues, the interoperability problem in the lower layers can now be considered solved from an enterprise software vendors' point of view. One possible next step towards integration of real-world objects into enterprise systems and solving the corresponding interoperability problems at higher levels is to use semantic web technologies. We introduce an abstraction of real-world objects, called Semantic Physical Business Entities (SPBE), using Linked Data principles. We show that this abstraction nicely fits into enterprise systems, as SPBEs allow a business object centric view on real-world objects, instead of a pure device centric view. The interdependencies between how currently services in an enterprise system are used and how this can be done in a semantic real-world aware enterprise system are outlined, arguing for the need of semantic services and semantic knowledge repositories. We introduce a lightweight query language, which we use to perform a quantitative analysis of our approach to demonstrate its feasibility.

Highly accurate evaluation of GPS synchronization for TDOA localization

Clock synchronization is critical for the operation of a distributed wireless network system. In this paper we investigate on a method able to evaluate in real time the synchronization offset between devices down to nanoseconds (as needed for positioning). The method is inspired by signal processing algorithms and relies on fine-grain time information obtained during the reconstruction of the signal at the receiver. Applying the method to a GPS-synchronized system show that GPS-based synchronization has high accuracy potential but still suffers from short-term clock drift, which limits the achievable localization error.

Topology and Link quality-aware Geographical opportunistic routing in wireless ad-hoc networks

Opportunistic routing (OR) takes advantage of the broadcast nature and spatial diversity of wireless transmission to improve the performance of wireless ad-hoc networks. Instead of using a predetermined path to send packets, OR postpones the choice of the next-hop to the receiver side, and lets the multiple receivers of a packet to coordinate and decide which one will be the forwarder. Existing OR protocols choose the next-hop forwarder based on a predefined candidate list, which is calculated using single network metrics. In this paper, we propose TLG - Topology and Link quality-aware Geographical opportunistic routing protocol. TLG uses multiple network metrics such as network topology, link quality, and geographic location to implement the coordination mechanism of OR. We compare TLG with well-known existing solutions and simulation results show that TLG outperforms others in terms of both QoS and QoE metrics.