Seminar: Eingebettete Systeme (WS2014/15)

Übersicht

Ein eingebettetes System (engl. embedded system) ist ein informationsverarbeitendes System, das aus Hard- und Software besteht und in einen technischen Kontext eingebunden (eingebettet) ist.

In diesem Seminar werden wir uns speziell auf Sensornetze konzentrieren. Ein drahtloses Sensornetz (engl. wireless sensor network) besteht aus einer Anzahl von Sensorknoten, die drahtlos miteinander kommunizieren, um eine gemeinsame Aufgabe zu erfüllen. Ein Sensorknoten besteht in der Regel aus einem Mikrocontroller, einer Funkeinheit, zusätzlichem Speicher, sowie diversen Sensoren und Aktoren. Der Mikrocontroller übernimmt dabei die Rolle der zentralen Verarbeitungseinheit: Mit dem Sensorknoten verbundene Sensoren registrieren verschiedenste Phänomene der Umgebung (etwa Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Helligkeit, etc.), die dann - je nach Aufgabe des Sensornetzes - vom Mikrocontroller "weiterverarbeitet" (etwa komprimiert, gefiltert, akkumuliert, interpoliert, etc.) werden. Die Sensorknoten tauschen sich untereinander oder mit einer sog. Senke über die Funkeinheit aus, d.h. jegliche Kommunikation läuft über das gemeinsame Medium Luft. Am Sensorknoten angeschlossene Aktoren (etwa Schrittmotoren, Signalgeber, etc.) werden ebenfalls über den Mikrocontroller gesteuert und mit entsprechenden Parametern "gefüttert". Meist besitzt ein Sensorknoten noch zusätzlichen Speicher, um (Sensor-)Daten oder sonstige relevante Informationen dort zwischenzuspeichern oder zu archivieren.

Bei (drahtlosen) Sensornetzen stellen Hardware-, Software- oder Energieprobleme, sowie die (drahtlose) Datenübertragung ein großes Risiko für die Datenpersistenz im Netzwerk dar. Fallen in einem Sensornetz beispielsweise einzelne Sensorknoten aus, würde man ohne redundante Datenhaltung die Daten, die auf diesen Knoten gespeichert sind, gänzlich verlieren. Aus diesem Grund ist es notwendig Methoden zur fehlertoleranten Datenhaltung bei Sensornetzen zu verwenden. In unserem Seminar sollen speziell diese unterschiedlichen Verfahren vorgestellt und untersucht werden.

Organisatorisches

Das Seminar findet immer freitags um 12:00 Uhr in SE III statt. Als Vortragsthemen stehen dabei die nachfolgend aufgeführten Themen ab sofort zur Verfügung. Wer Interesse an der Bearbeitung eines der angegebenen Themen hat, kann sich dieses bereits im Vorfeld (per Email oder persönlich bei Isabel Grimm) oder auch erst in der Einführungsveranstaltung am 10.10.2014 reservieren lassen. Dieses Seminar ist auch für den Bachelor-Studiengang geeignet!

Zu jedem Thema soll in Einzelarbeit ein etwa 30- bis 45-minütiger Vortrag sowie eine schriftliche Ausarbeitung im Umfang von ca. 10 Seiten im LCNS-Format erstellt werden. Der Vortrag soll dann zu einem noch festzulegenden Termin vor den Teilnehmern des Seminars präsentiert werden. Bei den Vorträgen gilt i.Ü. Anwesenheitspflicht für alle Teilnehmer. Zudem ist spätestens eine Woche vor dem jeweiligen Vortragstermin ein Probevortrag vor dem Betreuer verpflichtend. Der entsprechende Betreuer steht bei Fragen, die während der Einarbeitung und Vortragserstellung auftauchen, gerne zur Verfügung! Die Vorträge und Vorlagen zur Ausarbeitung stehen für die Seminarteilnehmer auf der WueCampus-Seite des Seminars bereit. Der dafür notwendige Zugangsschlüssel wird in der Einführungsveranstaltung bekannt gegeben.

Um die Einarbeitung in die jeweiligen Vortragsthemen zu erleichtern, werden zusätzlich für jedes Thema Literaturvorschläge zur Verfügung gestellt. Allerdings müssen die Seminarteilnehmer auch eine eigene Literaturrecherche anstrengen! Neben der Uni-Bibliothek können dabei folgende Zitatsammlungen hilfreich sein:

CiteSeer (http://citeseer.ist.psu.edu/)
CiteBase (http://www.citebase.org/)
Google Scholar (http://scholar.google.de/)

Die erfolgreiche Teilnahme (d.h. kontinuierliche Anwesenheit, Probevortrag, Vortrag und Ausarbeitung) wird durch einen Leistungsschein bzw. ECTS-Punkte belohnt. Für weitere Auskünfte steht der jeweilige Betreuer gerne zur Verfügung!

Themen- und Terminübersicht

Einführungsveranstaltung

Termin: 10.10.2014

Vortragender: Isabel Grimm

In dieser Einführungsveranstaltung werden einige, für das Seminar wesentliche Begriffe (z.B. Eingebettetes System, Sensornetze, ...) kurz erläutert, sowie die bereitgestellten Themen vorgestellt. Eine Themenreservierung ist ebenso möglich, sowie die Erörterung des organisatorischen Ablaufs.