Angestrebte Lernergebnisse / Learning Outcomes
Die Studierenden können hardwarenah vernetzte Geräte entwickeln, die ihre physikalische Umgebung wahrnehmen und verändern, indem sie
- Sensoren und Aktoren zur Messung und Veränderung der Umwelt auswählen,
- hardwarenahe Software für Mikrocontroller und Einplatinencomputer entwickeln,
- einschlägige Architekturen diskutieren und eine System-Architektur entwerfen,
- geeignete Protokolle zur Vernetzung im Internet of Things kennen und nutzen,
- relevante Technologien evaluieren und für eigene Implementierungen bewerten,
- sowie Prototyping als Entwicklungsansatz im IoT einsetzen,
um später Anwendungen und Produkte zu realisieren, bei denen digitale und dingliche Welten vernetzt sind und miteinander wechselwirken.
Inhalt
- Physical Computing
- Retrofitting
- Device Kategorien
- Eigenschaften von Einplatinencomputern
- Programmierung von Mikrocontrollern (bspw. Arduino)
- Entwicklungsumgebung für IoT
- Sensoren und Aktoren
- Analoger und Digitaler Input und Output
- Low level communication protocols (bspw. I2C, SPI, UART)
- Architektur Paradigmen (requests/response vs. pub/sub)
- TCP/IP und Protokolle (bspw. MQTT, CoAP)
- Non-TCP/IP und Protokolle (bspw. NB-IoT, LoRa, LPWAN)
- Verteilte Architekturen (bspw. local gateway, remote gateway)
- Ausgewählte Technologien (bspw. NFC, RFID, Beacons)
- Cloud Computing und Edge Computing
- Vorlesung und Seminar
- Veranstaltungsbegleitendes Projekt
Materialien/ Ressourcen
- Mattern: Die Informatisierung des Alltags. Springer, 2007.
- Andelfinger und Hänisch: Internet der Dinge - Technik, Trends und Geschäftsmodelle. Springer, 2015.
- Adryan: The Technical Foundations of IoT. Artech House Publishers, 2017.
- McEven: Designing the Internet of Things. Wiley, 2013.
- IoT Kits (bspw. Microcontroller, Sensoren, Aktoren)