Praktikum verteilte eingebettete Systeme

Kurzname
Pr. verteilte eingeb. Sys
Modulnummer
PE5004
Modulverantwortlicher
  • Michael Kreutzer
Dozent
  • Michael Kreutzer
Kurzbeschreibung

In Zeiten des Internet of Things, Smart Homes und Industrie 4.0 gewinnt die Vernetzung von verteilten Sensor-Aktor-Knoten eine zunehmende Bedeutung. Thema dieses Moduls ist das praktische Erlernen der dazu notwendigen Werkzeuge, Protokolle und Kommunikationsstandards.

Qualifikations- und Lernziele

In eine modern eingebetteten Infrastruktur wie sie in Fahrzeugen, Industrie oder auch dem Internet of Things zu finden ist, werden viele Sensor- und Aktorknoten zu einem vernetzten System verbunden.

In diesem Praktikum lernen die Studenten die Konzepte vernetzter eingebetteter Systeme kennen. Sie erlernen die Programmierung marktgängiger Netzknoten, sowie die Verwendung in diesem Bereich üblicher Netztechnologien und Protokolle. In diesem Rahmen üben sie die Anwendung moderner Entwicklungs- und Testwerkzeuge. Am Ende sind die Studenten in der Lage drahtlose und drahtgebundene vernetzte Systeme selbst aufzubauen. Sie können zügig komplexere Systeme, die ihnen im späteren Beruf begegnen, analysieren und deren Konzepte und Funktionalität weiterentwickeln.

Lerninhalte
  • Programmierung eingebetteter Netzknoten unter Verwendung aktueller Softwareframeworks (z.B. Echtzeitbetriebssysteme und weitere Middlewares)
  • Ansprechen von Sensoren und Aktoren über geräteinterne Bussysteme und Protokolle (USART, I2C, ...)
  • Vernetzung der Knoten über Feldbusse oder Funknetzwerke
  • Kommunikation mit zentralen Servern und Gateways zu übergeordneten Netzen (z.B. Internet)
  • Schnittstellen zum Menschen, unter Nutzung von Smartphones oder Webinterfaces
  • Energieeffiziente Implementierung durch sinnvolle Nutzung der Controller-eigenen Energiesparmechanismen und Verwendnung energiesparender Funktechnologien (z.B. Bluetooth LowEnergy oder EnOcean)
  • Test und Debugging vernetzter eingebetteter Systeme
Moduldauer (Semester)
1
Unterrichtssprache
Deutsch
Gesamtaufwand
6.0 CrP; 180 Stunden, davon etwa 60 Stunden Präsenzzeit.
Semesterwochenstunden
4
Lernformen

Seminaristischer Unterricht 1 SWS Praktikum 3 SWS

Geprüfte Leistung

Prüfungsvorleistung: Praktikumsleistungen

Prüfungsleistung: Präsentation

Bewertungsstandard

Bewertung der Prüfungsleistung nach § 9 der allgemeinen Bestimmungen für Masterprüfungsordnungen

Bonuspunkte

Keine

Häufigkeit des Angebots
Einmal im Jahr
Literatur
  • Arshdeep Bahga, Vijay Madisetti: Internet of Things: A Hands-On Approach, VPT
  • William Kaiser and Greg Pottie: Principles of Embedded Networked Systems Design, Cambridge University Press
  • Holger Karl, Andreas Willig: Protocols and Architektures for Wireless Sensor Networks, John Wily & Sons