Übersicht - Verteilte eingebettete Systeme

Lehrender: Dr.-Ing. F. Golatowski
Semester: Sommer-Semester
SWS: 2 Vorlesungen, 2 Übungen
LP: 6
Prüfung: 30 min mündlich, Referat/Präsentation max. 30 min
Voraussetzungen: Einführung in die praktische Informatik, Digitale Systeme
Systemnummer: 1351220
LSF-Nummer: 24183

Ziel

In dieser Lehrveranstaltung werden Kenntnisse über grundlegende Konzepte, Algorithmen und Architekturen verteilter eingebetteter Systeme und Sensornetzwerke vermittelt. Betrachtet werden Programmierkonzepte verteilter eingebetteter Systeme und der Entwurf von verteilten eingebetteten Systemen, die insbesondere durch einen geringen Energieverbrauch charakterisiert sind und in der Regel mit einem drahtlosen Interface ausgestattet sind. In den zugehörigen Übungen wird eine komplexe Applikation entworfen und realisiert.

Inhalt

  • Eingebettete Prozessoren
    • Aufbau von Mikrocontrollern
    • Komponenten von Mikrocontrollern
    • Programmierung von Mikrocontrollern
  • Drahtlose Netzwerke (802.15.4, 6LoWPAN, ZigBee)
  • Sensornetzwerkplattformen
    • Entwicklungssysteme
    • Aufbau und Programmierung
    • Basisstationen, Gateways und Knoten
  • Lokalisierung in Sensornetzwerken
    • Klassifikation, genaue und grobkörnige Lokalisierungsverfahren
    • Algorithmen zur Lokalisierung
  • Routing in Sensornetzwerken
    • klassische Routingverfahren
    • energiesparende Routingverfahren
  • Sicherheit in Sensornetzwerken
  • Gruppenmanagement in Sensornetzwerken
  • Quality of Service in Sensornetzwerken
  • Software für Sensornetzwerke
    • Betriebssysteme
    • Hardware Abstraction Layer
    • Middleware und service-orientierte Architektur
  • Anwendungen von Sensornetzwerken
    • Sensornetzwerke in der Life Science Automation
    • Sensornetzwerke in Desaster Management Systemen
    • Internet der Dinge

Literatur

  • William Kaiser and Greg Pottie: Principles of Embedded Networked Systems Design, Cambridge University Press, 2005, ISBN 0521840120
  • Wayne Wolf: Computers as Components, Principles of Embedded Computing System Design, Morgan Kaufmann Publishers, 2. Aufl., 2008, ISBN 978-0123743978
  • Edgar H., Jr. Callaway: Wireless Sensor Networks, Architektur and Protocols (Internet and Communication Series), CRC Press, 2003, ISBN 0849318238
  • Holger Karl, Andreas Willig: Protocols and Architektures for Wireless Sensor Networks, John Wily & Sons, 2005, ISBN 978-0470519233
  • Jose A. Gutierrez, Ludwig Winkel, Edgar H. Callaway: Low-Rate Wireless Personal Area Networks: Enabling Wireless Sensors with IEEE 802.15.4, John Wiley & Sons, 3. Auflage, 2011, ISBN 978-0738162850
  • I.F. Akyildiz, W. Su, Y. Sankarasubramaniam, E. Cayirci: A survey on sensor networks, IEEE Communications Magazine, 40 (8) (2002), pp. 104–112

LSF-Server

Wintersemester 2024/25

  • Echtzeitsysteme, Laborpraktikum (LSF-Link)
  • Echtzeitsysteme, Seminar (LSF-Link)
  • Echtzeitsysteme, Vorlesung (LSF-Link)
  • Selected Topics in Embedded Systems Design / Selected Topics in Medical Embedded Systems, Übung (LSF-Link)
  • Selected Topics in Embedded Systems Design / Selected Topics in Medical Embedded Systems, Vorlesung (LSF-Link)

Material zur Vorlesung und Übung

Vorlesung: Dr.-Ing. F. Golatowski

  • Die aktuellen Folien werden immer rechtzeitig vor der Veranstaltung auf Stud.IP bereitgestellt und sollten in der Vorlesung ausgedruckt vorliegen.
  • Bitte tragen Sie sich dort in die Veranstaltung ein.

Übung: n.n.

  • Das aktuelle Übungsmaterial wird immer rechtzeitig vor der Veranstaltung auf Stud.IP zur Verfügung gestellt.
  • Bitte tragen Sie sich dort in die Veranstaltung ein.
  • ATMEL AVR XMEGA E5: Controllerprogrammierung in C

Bei Fragen wenden Sie sich bitte an Herrn Dr.-Ing. F. Golatowski.