Bekanntmachung zur VorlesungSelf-Organising Embedded Systems

Die Vorlesungen und Übungen zum Fach Self-Organising Embedded Systems (Pflichfach im Studiengang ISE M.Sc. Embedded Systems Engineering) werden ab sofort nicht mehr angeboten. Wiederholungsprüfungen sind weiterhin möglich. Studierenden im Studiengang M.Sc. Embedded Systems Engineering, die noch keine Prüfung für das Fach Self-Organising Embedded Systems abgelegt haben, wird empfohlen, ein zusätzliches Wahlpflichtfach zu absolvieren und im Laufe des Jahres in die dann in Kraft gesetzte neue Prüfungsordnung Embedded Systems Engineering zu wechseln.

Vorlesung mit Übung im Bachelor AIDigitaltechnische Grundlagen und Mikrocomputer

Dozent: Prof. Dr. Gregor Schiele (Vorlesung)
Stephan Schmeißer (Übung)
Sprache: Deutsch
Turnus: Wintersemester
Zeit: Mo 14:00 - 16:00 (Vorlesung)
Do 14:00 - 16:00 (Vorlesung)
Di 14:00 - 16:00 (Übung)
Di 16:00 - 18:00 (Übung)
Mi 10:00 - 12:00 (Übung)
Mi 16:00 - 18:00 (Übung)
Do 12:00 - 14:00 (Übung)
Fr 14:00 - 16:00 (Übung)
Ort: LX 1203 (Vorlesung)
Beginn: 14.10.2019

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 AIEmbedded 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: 17.10.2019

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

Praxisprojekt BAI, MAI, Master ISE Computer EngineeringA Dynamic Presence Service: Selbstbeschreibung und spontane Funktionsverbünde für das Internet der Dinge

Dozent: Prof. Dr. Gregor Schiele
Sprache: Deutsch/Englisch
Turnus: Wintersemester
Zeit: Mo 16:00 - 18:00
Ort: BC 303
Beginn: 14.10.2019

Das Internet der Dinge (IoT) ist ein riesiges sich änderndes System: Tagtäglich werden tausende Geräte dynamisch hinzugefügt. Viel davon kommunizieren mit lokalen Basistationen (Gateways), um Daten auszutauschen oder sich zu organisieren. Die ständige Fluktuation von Geräten stellt besondere Anforderungen an diese Gateways: Neue Geräte müssen erkannt werden, sowie das Verlassen bereits bekannter Geräte ohne Unterbrechung aktuell laufender Arbeiten. Es muss ebenfalls überprüft werden, wie neue Geräte in bestehende Aufgaben integriert werden können, um Ressourcen optimal zu nutzen.
Ziel diese Projekts ist die Entwicklung eines "Presence Service", der genau diese Aufgaben erfüllt: Erkennung von Änderungen im lokalen IoT Netzwerk und Durchführung nötiger Anpassungen. Das Projekt konzentriert sich dabei auf die Seite des Gateways. Es beinhaltet (nicht ausschließlich): Recherche bereits existierender Strategien, Konzeption und Implementation geeigneter Strategien in Form wiederverwertbarer Bibliotheken, Integration in bereits bestehende Kommunikationsmuster, Testen aller Funktionen auf realer und source Code Ebene, etc.

Anforderungen:

Da sich das Projekt in großen Teilen auf die Entwicklung von Gateway Bibliotheken beschränkt, werden gute Kenntnisse in Java vorausgesetzt. Erfahrungen mit Nachrichtenaustausch-Protokollen, sowie M2M Kommunikation, IoT Geräten bzw. Systemen sind vorteilhaft, aber keine Voraussetzung.

Das Kickoff Meeting für dieses Projekt findet am 14. Oktober 2019 um 16:00-18:00 Uhr in Raum BC 303 statt. Für die Teilnahme an diesem Projekt ist die Anwesenheit im Kickoff Meeting verpflichtend.

Dieses Projekt ist begrenzt auf Bachelor/Master Angewandte Informatik und Master ISE Computer Engineering

Praxisprojekt BAI, MAI, Master ISE Computer EngineeringThe Elastic Node Middleware - Systemsoftware für eingebettete asymmetrische Multicoresysteme

Dozent: Prof. Dr. Gregor Schiele
Sprache: Englisch
Turnus: Wintersemester
Zeit: Mi 14:00 - 16:00
Ort: BC 103
Beginn: 16.10.2019

Die steigenden Anforderungen an Hardware im Internet der Dinge (IoT) ist so rasant, dass klassische Geräte für eingebettete Systeme dem nicht mehr gewachsen sind. Aufkommende IoT-Applikationen benötigen maschinelles Lernen, Bilderkennung oder Selbstorganisation, oftmals mit Echtzeitanforderungen. Für diesen Zweck wurde vom Fachgebiet Eingebettete Systeme eine neue Art von eingebettete Hardwareplatform entwickelt, welche die Vorzüge von klassischen 8-Bit Microcontrollern und Field Programmable Gate Arrays (FPGA) miteinander vereint: Die Elastic Node Platform.
Im Verlauf unserer Forschungsbestrebungen wurde eine Variation dieser Platform mit einem 32-Bit ARM Prozessor und einem FPGA entwickelt, um verschiedene Leistungsszenarien besser verstehen zu können.

Das Ziel dieses Praxisprojekts ist es, die bestehende Systemsoftware des Elastic Node, ursprünglich für die 8-Bit AVR MCUs entwickelt, für die Nutzung auf dem ARM Elastic Node zu erweitern. Der Fokus wird auf der Entwicklung der Softwarekomponenten zur Hardwareabstraktion liegen, die plattformspezfisisch zwischen der Programmier-API und der Hardware vermittelt.

Anforderungen:
Da sich das Projekt vollständig auf die Entwicklung auf Microcontrollern fokusiert, ist ein solides Vorwissen im Programmieren in C notwendig (Siehe Vorlesung "Programmieren in C"). Vorwissen im Bereich eingebetteter Technologien, wie der Verwendung von I2C oder SPI, sowie von Funktechnologien wie 802.15.4 sind vorteilhaft, aber keine Voraussetzung (siehe Vorlesung "Embedded Systems").

Das Kickoff-Meeting für dieses Projekt wird am 16. Oktober 2019 von 14:00-16:00 in Raum BC103 stattfinden. Die Anwesenheit am Kickoff-Meeting ist für die Teilnahme am Projekt verpflichtend.

Das Projekt ist auf Bachelor/Master Angewandte Informatik und Master ISE Computer Engineering beschränkt.

Bachelor- und MasterseminarFPGAs and the Internet of Things

Dozent: Prof. Dr. Gregor Schiele
Christopher Cichiwskyj
Sprache: Deutsch/Englisch
Turnus: Sommersemester
Zeit: Di, 14:00 - 16:00
Ort: BK 009
Beginn: 15.10.2019

Um die kommenden Herausforderungen von Applikationen im Internet of Things bewältigen zu können, müssen weitere Hardwareklassen mit einbezogen werden, die gewisse Problemklassen von Berechnungen effizienter lösen können. Eine Alternative zu den klassischerweise eingesetzten Microcontrollern stellen rekonfigurierbare Arten von Hardware wie Field-Programmable Gate Arrays (FPGA) dar. Thema dieses Seminars ist die Entwicklung von Applikationen für rekonfigurierbare Hardware mit Fokus auf FPGAs. Dabei werden nicht nur die theoretischen Grundlagen des FPGAs und der Entwicklungssprache VHDL beleuchtet, sondern es soll auch praktisch mit diesen Geräten im Seminar gearbeitet und in VHDL programmiert werden, um die theoretisch erlernten Konzepte direkt und praktisch zu vertiefen. Während des Seminars soll ein Extended Abstract geschrieben und eine in VHDL geschriebene Applikation entwickelt werden.

Die Vorbesprechung für dieses Seminar wird am 15.10.2019 von 14:00-16:00 im Raum BK 009 stattfinden. Für die Teilnahme ist die Answesenheit im Kickoff-Meeting erforderlich, da ausschließlich dort Formalitäten für eine Anmeldung bekanntgegeben werden.