Übersicht

Im Wintersemester 2016/17 bieten wir folgende Veranstaltungen an:

 

Vorlesung mit Übung im Bachelor AI Digitaltechnische Grundlagen und Mikrocomputer

Dozent: Prof. Dr. Gregor Schiele (Vorlesung)
N.N. (Übung)
Sprache: Deutsch
Turnus: Wintersemester
Zeit:

Mo 14:00 - 16:00 (Vorlesung)
Do 14:00 - 16:00 (Vorlesung)
Mo 10:00 - 12:00 (Übung)
Di 08:00 - 10:00 (Übung)
Di 16:00 - 18:00 (Übung)
Mi 10:00 - 12:00 (Übung)
Mi 16:00 - 18:00 (Übung)
Do 10:00 - 12:00 (Übung)
Do 12:00 - 14:00 (Übung)
Fr 14:00 - 16:00 (Übung)

Ort: LX 1203 (Vorlesung)
Beginn: 24.10.2016

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

Dozent: Prof. Dr. Gregor Schiele (Vorlesung)
Christopher Cichiwskyj (Übung)
Sprache: Deutsch
Turnus: Wintersemester
Zeit: Do 10:00 - 12:00 (Vorlesung)
Mo 12:00 - 14:00 (Lab)
Di 12:00 - 14:00 (Übung)
Ort: LC 137 (Vorlesung)
Beginn: 27.10.2016

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

Dozent: Prof. Dr. Gregor Schiele
Alwyn Burger
Sprache: Deutsch/Englisch
Turnus: Wintersemester
Zeit: Mi 12:00 - 14:00
Ort: LB 134
Beginn: 26.10.2016

 

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

Dozent: Prof. Dr. Gregor Schiele
Alwyn Burger
Sprache: Englisch
Turnus: Wintersemester
Zeit: Di 16:00 - 20:00 (Übung)
Mi 16:00 - 20:00 (Übung)
Do 16:00 - 20:00 (Übung)
Ort: BC 203
Beginn: 25.10.2016

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?

Dozent: Prof. Dr. Gregor Schiele
Stephan Schmeißer
Sprache: Deutsch/Englisch
Turnus: Wintersemester
Zeit: Di 10:00 - 12:00
Ort: BC 013
Beginn: 25.10.2016

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"

Dozent: Prof. Dr. Gregor Schiele
Alwyn Burger
Sprache: Deutsch/Englisch
Turnus: Wintersemester
Zeit: Mo 10:00 - 12:00
Ort: BC 013
Beginn: 24.10.2016

 

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.

We plan on embarking on a project that creates integrates a real-world model racing track from Carrera (http://www.carrera-toys.com/de/sortiment/digital-143/) with a virtual environment in order to create a more immersive user experience. The system currently consists of a number of model cars that can be controlled using controllers to create a racing game. We plan on adding further electronics and devices that will enhance the intelligence of the track as well as the vehicles. Particularly, this project will include the creation of a smart track that can autonomously figure out its communal shape, a virtual environment in which the user can be immersed, and other physical devices that allow greater integration between the virtual and the physical. Along with the augmented features to the standard track system, the original racing features of the physical should remain unaffected. 
 
The first step in setting up this project will be the creation of smart track elements. These will include intelligence that allows them to work together with a wireless gateway to compile their overall assembled shape. We have already developed the basic algorithm that they should use to work out how they are connected, which includes using a daisy-chained powering system and a self-organising wireless network that can establish its own network state. Since physically different track elements will be used to form the racing circuit, it should be possible to configure them in correspondence with their physical shape. This information will then be collected by the gateway in order to extract the overall circuit shape. 
 
The track element intelligence will initially be based on the well-known Arduino hardware, as well as the popular XBee communication system. The communication library developed by a previous student project for the XBee devices may be used, and should greatly simplify the network setup. Apart from deducing the circuit shape, the digital communication system of the track should also be included in the network. There are libraries available that allows access to this, and this information should be made accessible to the gateway and a server. 
 
Using readily available components and with our assistance, you will be expected to assemble a number of these smart track elements and set up their local network. They should be able to organise their own network, and aggregate the circuit shape on the gateway. Provided enough time is available, the next steps in the project are to visualise the track and race in virtual reality based on the real-world circuit, which will require the tracking of the physical cars. Other devices will also be integrated into the local system to extend the experience (further intelligence added to the cars, track control, race displays etc.), so the devices should be designed to be as flexible as possible to facilitate future development. 
 
This project is aimed at students with some experience in embedded programming, for example that have taken the Internet of Things or Embedded Systems courses. It is aimed at students who enjoyed working with the embedded devices in such courses, and would like to get more experience with microcontrollers and small electronics. Interested students should at least be familiar with C/C++, have some experience with working with embedded systems, and a basic understanding of electronics would be beneficial.

 

Veranstaltungskalender

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