Übersicht

Im Wintersemester 2017/18 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)
• Praxisprojekt "Hello, Smart Home" (Bachelor Komedia, Deutsch/Englisch)
• Praxisprojekt "Smart Mood Lighting" (BAI/MAI, 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 10.10. um 16:00 wird es eine Vorbesprechung für alle Gruppen geben. Diese Vorbesprechung ist verpflichtend für die Teilnahme an diesem Praktikum.

Praxisprojekt Komedia Praxisprojekt "Hello, Smart Home"

Dieses Informatik-Projekt baut auf dem Psychologie-Projekt aus dem Sommersemester 2017 von Prof. Krämer auf. In diesem Psychologie-Projekt wurden mehrere Smart Home Szenarien entwickelt. Diese Smart Home Konzepte sollen im aktuellen Projekt aufgegriffen, und im Kontext des Internet der Dinge evaluiert, sowie realisiert werden. Die Art der Realisierung obliegt den Teilnehmenden des Projektes. Dabei können diese Szenarien in virtueller Realität, mithilfe des Virtual Reality Headset HTC Vive und der Unity 3D-Engine realisiert, oder aber in realer Hardware gebaut werden (eigenständig mit Assistenz). Ziel des Projektes ist eine Reihe von Demonstrationen die ein besseres Verständnis eines Smart Home und seiner Komponenten vermittelt. In einem ersten Schritt sollen die Realisierbarkeit der Smart Home Konzepte evaluiert werden. Nach der Evaluation sollen Demonstrationskonzepte für ausgewählte Szenarien erarbeitet werden. Abschließend sollen diese Szenarien dann umgesetzt werden, in virtueller Realität oder in realer Hardware.

Damit ergeben sich die folgenden Aufgaben:

• Entwicklung von prototypischen Demonstrationen für ausgewählte Smart Home Szenarien
• Realisierung der Demonstrationen in Virtueller Realität oder echter Hardware

Voraussetzungen für dieses Projekt sind:

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

Praxisprojekt BAI/MAI Praxisprojekt "Smart Mood Lighting"

Projektziel:

Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines drahtlos steuerbaren, interaktiven und programmierbaren Lichtsystems. Das zu steuernde Lichtsystem besteht aus einzelnen LED-Streifen mit insgesamt etwa 2400 einzeln kontrollierbaren RGB LEDs. Diese sollen durch eine Webanwendung steuerbar sein um zum Beispiel Szenen oder auch Choreografien konfigurieren zu können. In dem Projekt soll nicht nur die grundlegende Ansteuerung eines Lichtes mithilfe eines Mikrocontroller geschaffen werden, sondern auch die nötigen Abstraktionen entwickelt werden, die eine komfortable und übersichtliche Steuerung des gesamten Systems ermöglichen.

Benötigtes Vorwissen:

Sie sollten Interesse an der Programmierung von eingebetteten Systemen haben, insbesondere in der Programmiersprache C. Des Weiteren werden gute Kenntnisse in Java vorausgesetzt, da diese Sprache für die Erstellung der Kontrollanwendung verwendet wird. Das Projekt beinhaltet das Entwerfen und Implementieren von Software in einer Gruppe. Bei entsprechender Teilnehmerzahl wird das Projekt in Untergruppen unterteilt, sodass Sie nicht in allen Feldern Vorwissen benötigen.

Haben Sie Interesse?

Die Vorbesprechung für dieses Projekt wird am 11.10.2017 von 14:00-16:00 im Raum BC 103 stattfinden. Für die Teilnahme am Projekt ist die Answesenheit bei der Vorbesprechung erforderlich, da ausschließlich dort Formalitäten für eine Anmeldung bekanntgegeben werden. Es ist keine Anmeldung für die Vorbesprechung nötig. Hinweis: Die Zielgruppen für das Projekt sind ausschließlich B/MAI.