IoT - Sensoren und Aktoren (ILV)

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LV-NummerB2.08510.40.031
LV-KürzelSensAkt
Studienplan2022
Studiengangssemester 4. Semester
LehrveranstaltungsmodusPräsenzveranstaltung und Fernlehre
Semesterwochenstunden / SWS2,0
ECTS Credits2,5
Unterrichtssprache Deutsch

Die Studierenden kennen die physikalischen Prinzipien von Sensoren und Aktoren. Sie sind in der Lage, diese für Problemstellungen auszuwählen und mit einem anderen System über Standardschnittstellen zu verbinden. Sie können die Anbindung von Sensoren und Aktoren an Mikrokontroller erklären und können darstellen, wie diese programmiert und konfiguriert werden. Sie können erläutern, wie Sensordaten vom Mikrokontroller verarbeitet und an Cloudservices weitergeleitet werden.

  • ILV: IoT-Grundlagen

Es werden physikalische Sensorprinzipien von Sensoren und Aktoren theoretisch vorgestellt und aufgrund eines Anforderungsszenarios in Laborübungen aufgebaut und eingesetzt.
Die Lehrveranstaltung beinhaltet folgende Inhalte:

  • Grundlagen zu Aktoren und Sensoren,
  • Grundlegende Funktionsweise und Architekturen
    • Programmierbare Sensoren/Aktoren
    • Entwicklungsumgebungen/Deployment
  • Verwendung und Programmierung von Mikrokontrollern im IoT
    • Überblick über verschiedene Hardwareplattformen
    • Entwicklungsumgebung und Toolchain
    • Software-Libraries
    • Memorymanagement
    • Schnittstellen (I²C, SPI, TwoWire) zur Anbindung von Sensoren und Aktoren
    • Verarbeitung der Sensordaten am Microcontroller und Anbindung an ein Cloudservice
  • Sensor Netzwerke und Knoten
    • Komponenten
    • Anbindung an IoT Systeme, unidirektional/bidirektional, ...
    • Kabelgebunden, Funk
  • Energiemanagement
  • Übungsprojekte
Im Rahmen von Übungseinheiten sollen die Studierenden ein einfaches IoT System aus bestehenden Komponenten zusammensetzen.

Folgende Basis-Literatur wird in der Lehrveranstaltung verwendet:

  • Hering E., Schönfelder G., Sensoren in Wissenschaft und Technik, Springer, 2017;
  • Schaumburg H. Sensoren, Vieweg, 2012;
  • Hüning F., Sensoren und Sensorschnittstellen, De Gruyter, 2016;
  • Urban, G.A., Biomems, Springer, 2006;
  • Lea Perry. IoT and Edge Computing for Architects: Implementing edge and IoT systems from sensors to clouds with communication systems, analytics, and security, 2nd Edition Taschenbuch. 2020
  • Arthur, Marc. The Internet of Things: The Next Revolution. 2019
Weitere relevante Literatur wird falls erforderlich im Rahmen der Lehrveranstaltung bekannt gegeben.

Vortrag, Übungsbeispielen, moderierte Gruppenarbeit

Immanenter Prüfungscharakter mit

  • Mitarbeit
  • Teilprüfungen