Lehrveranstaltung
FIT - Funksysteme für das IoT
PDF Lehrveranstaltungsverzeichnis English Version: FIT
Version: 1 | Letzte Änderung: 06.08.2019 19:29 | Entwurf: 0 | Status: vom verantwortlichen Dozent freigegeben
| Langname | Funksysteme für das IoT |
|---|---|
| Anerkennende LModule | FIT_BaET, FIT_BaTIN |
| Verantwortlich |
Prof. Dr. Uwe Dettmar
Professor Fakultät IME |
| Niveau | Bachelor |
| Semester im Jahr | Wintersemester |
| Dauer | Semester |
| Stunden im Selbststudium | 60 |
| ECTS | 5 |
| Dozenten |
Prof. Dr. Uwe Dettmar
Professor Fakultät IME |
| Voraussetzungen | Die Studierenden sollten Grundkenntnisse der digitalen Kommuniationstechnik und der Signaltheorie besitzen. Sie sollten vertraut sein mit Standardprotokollen zur Datenübertragung und dem OSI Schichtenmodell. Sie sollten insbesondere Grundkenntnisse zur physikalischen Schicht und der Sicherungsschicht mitbringen. Aus der Mathematik wird Grundwissen in den Bereichen Lineare Algebra und Statistik benötigt. Grundlegende Programmierkenntnisse runden das Anforderungsprofil ab. |
| Unterrichtssprache | deutsch, englisch bei Bedarf |
| separate Abschlussprüfung | Ja |
Literatur
DAHLMAN, E. ; PARKVALL, S. ; SKÖLD, J. : 5G NR : the next generation wireless access technology. 1st. Elsevier Science, 2018
FINKENZELLER, K. : RFID Handbuch. Hanser, 2008.
FÖRSTER, A. : Introduction to Wireless Sensor Networks. Wiley-IEEE Press, 2016.
GEIER, J. : Designing and deploying 802.11 wireless networks, Cisco Press, 2015.
LIAO, R. ; BELLALTA, B. ; OLIVER, M. ; NIU, Z. : MU-MIMO MAC Protocols for Wireless Local Area Networks: A Survey. In: IEEE Commun. Surv. Tutorials 18 (2016)
Mobile positioning and tracking : from conventional to cooperative techniques. Wiley-IEEE Press
TANENBAUM, A. S. ; WETHERALL, D. : Computer networks. Pearson Education, 2014
FINKENZELLER, K. : RFID Handbuch. Hanser, 2008.
FÖRSTER, A. : Introduction to Wireless Sensor Networks. Wiley-IEEE Press, 2016.
GEIER, J. : Designing and deploying 802.11 wireless networks, Cisco Press, 2015.
LIAO, R. ; BELLALTA, B. ; OLIVER, M. ; NIU, Z. : MU-MIMO MAC Protocols for Wireless Local Area Networks: A Survey. In: IEEE Commun. Surv. Tutorials 18 (2016)
Mobile positioning and tracking : from conventional to cooperative techniques. Wiley-IEEE Press
TANENBAUM, A. S. ; WETHERALL, D. : Computer networks. Pearson Education, 2014
Abschlussprüfung
Details
- Prüfungsform: Mündliche Prüfung (optional: schriftliche Klausur )- Dauer: 30 Minuten
- Arbeitsauftrag: Themen und Fragestellungen aus den verschiedenen Bereichen der Lehrveranstaltung werden abgefragt bzw. einzelne Aspekte gemeinsam beleuchtet. Kurze Berechnungen sind durch die Studierenden durchzuführen oder zu skizzieren.
- unterschiedliche Taxonomistufen werden in der Punkteverteilung entsprechend ihrer
Komplexität und Schwierigkeit gewichtet
- Beobachtbare Ergebnisse aus Projekt- oder Seminararbeiten können mit bis zu 30% in die Gesamtnote einfließen.
Mindeststandard
Grundwissen kann auf bekannte bzw. verwandte Probleme angewendet werden, Umsetzung teilweise fehlerhaft. (4,0)Prüfungstyp
- Prüfungsform: Mündliche Prüfung (optional: schriftliche Klausur )- Dauer: 30 Minuten
- Arbeitsauftrag: Themen und Fragestellungen aus den verschiedenen Bereichen der Lehrveranstaltung werden abgefragt bzw. einzelne Aspekte gemeinsam beleuchtet. Kurze Berechnungen sind durch die Studierenden durchzuführen oder zu skizzieren.
- unterschiedliche Taxonomistufen werden in der Punkteverteilung entsprechend ihrer
Komplexität und Schwierigkeit gewichtet
- Beobachtbare Ergebnisse aus Projekt- oder Seminararbeiten können mit bis zu 30% in die Gesamtnote einfließen.
Lernziele
Kenntnisse
Vorlesung und Übungen werden in der Lehrveranstaltung kombiniert. Nach Vorstellung von neuem Lernstoff durch den Dozenten in Form von kurzen Blöcken wird dieser direkt von den Studierenden durch kurze Matlab- und Python-Übungen angewendet und vertieft. Längere Übungsaufgaben werden bereits zu Hause vorbereitet und die verschiedenen Lösungsvorschläge in der Präsenzveranstaltung besprochen.
Kenntnisse zu folgenden Themen werden vermittelt:
- Einführung, Was ist IoT/ Industrie 4.0?
- Überblick: Märkte und Einsatzgebiete für drahtlose Kommunikation
- Standards, Grundlagen zur drahtlosen Übertragungstechnik
- Sensoren, Aktoren und uC
- Vielfachzugriff und Datensicherung in Sensornetzen
- Techniken für höhere Datenraten (OFDM, MIMO etc.)
- Network, Fog und Cloud Computing
- Standards in Mobilfunk (4G, 5G), WLAN, LPWAN, WNAN und WPAN
Die Studierenden lernen die o.g. Themen in der Vorlesung kennen, erwerben Grundwissen und vertiefen dieses durch Selbststudium mit Hilfe von Literatur, YouTube Videos und anderen Netzressourcen (selbstständige Informationsbeschaffung), sowie in Lerngruppen (Teamwork).
Kenntnisse zu folgenden Themen werden vermittelt:
- Einführung, Was ist IoT/ Industrie 4.0?
- Überblick: Märkte und Einsatzgebiete für drahtlose Kommunikation
- Standards, Grundlagen zur drahtlosen Übertragungstechnik
- Sensoren, Aktoren und uC
- Vielfachzugriff und Datensicherung in Sensornetzen
- Techniken für höhere Datenraten (OFDM, MIMO etc.)
- Network, Fog und Cloud Computing
- Standards in Mobilfunk (4G, 5G), WLAN, LPWAN, WNAN und WPAN
Die Studierenden lernen die o.g. Themen in der Vorlesung kennen, erwerben Grundwissen und vertiefen dieses durch Selbststudium mit Hilfe von Literatur, YouTube Videos und anderen Netzressourcen (selbstständige Informationsbeschaffung), sowie in Lerngruppen (Teamwork).
Fertigkeiten
Durch die Kombination mit kleinen Übungsaufgaben und Programmen wird in der Präsenzveranstaltung bereits ein aktiver Umgang mit den vorgestellten Verfahren befördert. Umfangreichere Rechenaufgaben werden am Ende der Veranstaltung behandelt und die Lösungswege diskutiert, um dadurch den Studierenden relevante Problemestellungen vorzustellen und ihre Fähigkeit zur Lösungsfindung zu entwickeln.
Die Studierneden lernen darüber hinaus:
- nachrichtentechnische System zu analysieren und deren Performanz zu ermitteln bzw. abzuschätzen.
- Geeignete Standards für spezifische Anwendungen auszuwählen
- Kenntnisse auf technische Problemstellungen anzuwenden
Die Studierneden lernen darüber hinaus:
- nachrichtentechnische System zu analysieren und deren Performanz zu ermitteln bzw. abzuschätzen.
- Geeignete Standards für spezifische Anwendungen auszuwählen
- Kenntnisse auf technische Problemstellungen anzuwenden
Aufwand Präsenzlehre
| Typ | Präsenzzeit (h/Wo.) |
|---|---|
| Vorlesung | 2 |
| Übungen (ganzer Kurs) | 2 |
| Übungen (geteilter Kurs) | 0 |
| Tutorium (freiwillig) | 0 |
Besondere Literatur
keine/none
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial
Vorlesungsfolien, Übungsaufgabensammlung mit Lösungen, Kursmaterialien in der Lernplattform Ilias, Linksammlung, alle in der Vorlesung verwendeten Matlab und Python Programme
Separate Prüfung
keine
Lernziele
Fertigkeiten
In Kleingruppen bearbeiten die Studierenden Projekte aus dem Bereich des IoT. Dabei verwenden Sie HW oder SW, um aktuelle Funkstandards zu untersuchen oder anzuwenden, Daten z.B. von Sensoren aufzunehmen, zu sammeln, darzustellen und auszuwerten. Die Arbeiten verschiedener Kleingruppen können zu einem Gesamtprojekt kombiniert werden.
Die Ergebnisse werden in einer Präsentation vorgestellt und bewertet. Sie können mit bis zu 30% in die Abschlussnote eingehen.
Die Ergebnisse werden in einer Präsentation vorgestellt und bewertet. Sie können mit bis zu 30% in die Abschlussnote eingehen.
Aufwand Präsenzlehre
| Typ | Präsenzzeit (h/Wo.) |
|---|---|
| Projekt | 1 |
| Tutorium (freiwillig) | 0 |
Besondere Literatur
keine/none
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial
Aufgabenstellungen
Einführungspräsentation
Einführungspräsentation
Separate Prüfung
Prüfungstyp
Projektaufgabe im Team bearbeiten (z.B. im Praktikum)Details
Präsentation der Ergenisse, Diskussion in Teilnehmergruppe, Bewertung der beobachtbaren Teile.Mindeststandard
Projektplanung zu Beginn vorgelegt und besprochen. Ausführung und Darstellung des Projekts ausreichend, aber nicht vollständig oder leicht fehlerhaft. (4,0)Lernziele
Kenntnisse
Alternativ: Ausgabe einer Seminararbeit zu einem aktuellen Thema aus der Veranstaltung. Abgabe und Bewertung der Arbeit.
Eigenständige Literaturrecherche, Analyse der Quellen, themengerechte, verständliche Darstellung, Diskussion und Bewertung der gefundenen Ergebnisse.
Eigenständige Literaturrecherche, Analyse der Quellen, themengerechte, verständliche Darstellung, Diskussion und Bewertung der gefundenen Ergebnisse.
Aufwand Präsenzlehre
| Typ | Präsenzzeit (h/Wo.) |
|---|---|
| Seminar | 0 |
| Tutorium (freiwillig) | 0 |
Besondere Literatur
keine/none
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial
keine/none
Separate Prüfung
Prüfungstyp
Fachgespräch (Interview) zu besonderen Fragestellungen (Szenario, Projektaufgabe, Literaturrecherche)Details
Bewertung der Seminararbeit. Ergebnis kann bis zu 30% in die Endnote einfließen.Mindeststandard
Bericht umfasst die wesentlichen Aspekte, Darstellung teilweise fehlerhaft oder unvollständig (4,0)Lernziele
Fertigkeiten
Alternativ: Duchführung von vorgegebenen Praktikumsaufgaben, die Aspekte der Vorlesung vertiefen. Dies kann HW oder SW basiert erfolgen.
Aufwand Präsenzlehre
| Typ | Präsenzzeit (h/Wo.) |
|---|---|
| Praktikum | 0 |
| Tutorium (freiwillig) | 0 |
Besondere Literatur
keine/none
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial
Praktikumsanleitungen
Separate Prüfung
keine
Bei Fehlern, bitte Mitteilung an die
Webredaktion der Fakultät IME
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