Übersicht

Im Wintersemester 2016/17 bieten wir folgende Veranstaltungen an:

• Digitaltechnische Grundlagen und Mikrocomputer (Bachelor, Deutsch)
• Embedded Systems (Bachelor, Deutsch)
• Self Organising Embedded Systems (Master, Deutsch/Englisch)
• Rechnerarchitektur Praktikum (Bachelor, Englisch)
• Privatsphäre im Internet der Dinge, Virtuelle Realität als Kontrollinterface? (Bachelor Komedia, Deutsch/Englisch)
• Praxisprojekt "Eingebettete Systeme" (BAI/MAI/ISE, Deutsch/Englisch)

Vorlesung mit Übung im Bachelor AI Digitaltechnische Grundlagen und Mikrocomputer

Die Studierenden sollen die Grundbegriffe der Digitaltechnischen Grundlagen erklären können. Sie sollen die Prinzipien von Elementen in digitalen Systemen, logischen Funktionen und ihre Komplexität sowie die Anwendung der Bausteine in Schaltungen und Rechnersystemen verstehen.

Der Entwurf digitaler Systeme gehört zum Kernwissen der technischen Informatik und Informationstechnik. Es werden einige wichtige Prinzipien und Komponenten behandelt, die dabei eine entscheidende Rolle spielen. Inhalte im Einzelnen: - Zahlensysteme und Rechnen mit Zahlensystemen - Allgemeine Aspekte von Digitalen Systemen; Logische Entwicklung; Komponenten - Logische Schaltungen - Boolsche Algebra; Vereinfachung von Funktionen; Addierer - Praktische Beispiele; logische Komponenten; Karnaugh Diagramme - Sequentielle Logik; Flip-Flop; Schieberegister - Speicher; ROM, RAM; Struktur - Prozessoren, ALU, Programmierung

Vorlesung mit Übung im Bachelor AI Embedded Systems

Ziel dieser Veranstaltung ist das Verständnis der Besonderheiten Eingebetteter Systeme, die Fähigkeit zur Programmierung von eingebetteten Systemen unter Nutzung der Programmiersprache C.

Eingebettete Systeme sind sehr kleine Computersystem die ein spezifisches Einsatzgebiet haben. Sie können Teil von komplexeren Systemen (Autos, Haushaltsgeräten) oder autonom (Mobiltelefone, Messinstrumente) sein. In der Vorlesung werden die Besonderheiten von Eingebetteten Systemen besprochen. Ein besonderer Schwerpunkt wird auf die Probleme, welche einem beim Entwickeln von Software für Eingebettete Systeme begegnen gelegt. In der Vorlesung werden folgende Themen besprochen: • Die grundlegende Architektur von Eingebetteten Systemen • Speicherarten • Ein-/Ausgabe (Bussysteme) • Interrupts • Timer • Analog/Digital und Digital/Analog-Wandler • Gerätetreiber

Vorlesung mit Übung im Master Self organising Embedded Systems

Selbstorganisierende eingebettete Systeme sind in der Lage, ihr Verhalten und ihre Struktur automatisiert an wechselnde Umgebungssituationen und Anforderungen anzupassen. Sie sind insbesondere im Kontext der Forschungsgebiete des sogenannten Organic Computing und Pervasive Computing von immer größerer Bedeutung, z.B. um Systeme zu entwickeln, die vom Benutzer nicht mehr konfiguriert werden müssen bzw. die unter extremen Umwelteinflüssen zuverlässig und dauerhaft betrieben werden können. In der Vorlesung werden Konzepte, Algorithmen und Verfahren für selbstorganisierende eingebettete Systeme besprochen. Hierbei werden sowohl einzelne, autarke eingebettete Systeme als auch vernetzte eingebettete Systeme betrachtet, wobei insbesondere auf die folgenden Themen genauer eingegangen wird:

• Das Konzept der Selbstorganisation
• Rekonfigurierbare Hardware, z.B. FPGAs
• Adaptives Scheduling, insbesondere für heterogene Multicore Systeme
• Selbstbeschreibende eingebettete Systeme, z.B. mit IEEE 1451, W3C SSN
• Ad hoc Vernetzung
• VerteiltesZustandsüberwachung
• Low Power Systeme
• Automatische Anwendungsadaption

In der Übung werden die in der Vorlesung vermittelten (theoretischen) Kenntnisse durch praktische Erfahrungen mit dem Entwurf und der Entwicklung selbstorganisierender eingebetteter Systeme auf Basis existierender Hardware ergänzt und vertieft.
Die Vorlesung setzt Grundkenntnisse über eingebettete Systeme und Computernetze (insbesondere Protokollstapel, Sockets, TCP, UDP, IP) voraus. Vorwissen über die Programmierung in C/C++ ist von Vorteil.

Praktikum für Bachelor ISE Rechnerarchitektur Praktikum

Am Dienstag, den 25.10. um 16:00 wird es eine Vorbesprechung für alle Gruppen geben. Diese Vorbesprechung ist verpflichtend für die Teilnahme an diesem Praktikum.

Praxisprojekt Komedia Privatsphäre im Internet der Dinge, Virtuelle Realität als Kontrollinterface?

Die Vision des Internet der Dinge ist eine Welt von verbundenen und kommunizierenden Dingen, die kontinuierlich Informationen über ihre Umwelt aufzeichnen und diese verarbeitet. Da dies völlig autonom geschieht und keinerlei Nutzerinteraktion erfordert kann sich der Nutzer oftmals gar nicht im Klaren darüber sein, welche Informationen aktuell über ihn aufgezeichnet werden und welche
Schlüsse daraus gezogen werden können. Zu diesem Zweck ist die Idee dieses Projektes ein Experiment mithilfe virtueller Realität zu entwickeln, in dem eine dreidimensionale Visualisierung der aktuell ermittelten Informationen und Informationsquellen, sowie die interaktive Anpassung dieser, erdacht und realisiert werden soll. Die Tools, die dafür verwendet werden sind das Virtual Reality Headset HTC Vive und die Unity 3D Engine.

In einem ersten Schritt sollen Konzepte für eine solche Visualisierung erdacht werden, die die interaktive Natur einer virtuellen Realität, in der man sich (eingeschränkt) frei bewegen kann, aktiv ausnutzt. Nach Findung geeigneter Konzepte, sollen beispielhaft einige Sensoren eines bereitgestellten Sensornetzwerks in die virtuelle Realität
übertragen werden, sodass die Implikationen eines solchen Sensornetzes interaktiv demonstriert werden.

Aufgabe:

• Entwicklung von Visualisierungskonzepten zur Darstellung von Privatsphäre-eingriffen für Systeme der virtuellen Realität
• Modellierung und Programmierung einer Demo zur Präsentation undEvaluation der Visualisierungskonzepte

Voraussetzung:

• Programmierkenntnisse (bevorzugt in Unity)
• Spaß an der Arbeit mit experimentellen Konzepten und Hardware

Praxisprojekt BAI/MAI/ISE Praxisprojekt "Eingebettete Systeme"

All necessary information about the project as well as information to register for the project will be given at the initial kick-off meeting on 24.10.2016. There is no registration for the kick-off meeting itself.