Embedded Systems Technology

Lage und ├ľffnungszeiten

Geb├ĄudeD10
Raum0.34 und 0.35
├ľffnungszeitenSiehe aktuelle Raumbelegung im OBS! 

Aktuelles

 

 

Studentische Hilfskr├Ąfte im aktuellen Forschungsprojekt ab Aug./Sept. gesucht!

Im Rahmen des Forschungsprojekts BASE MoVE wird von der Arbeitsgruppe des Embedded System Technology Lab (EST) eine Plattform f├╝r eine zukunftsf├Ąhige IoT-Sensorik zusammen mit mehreren Kooperationspartnern entwickelt. Grundlegende Funktionen sind dabei, dass mehrere Funkprotokolle auf einer geeigneten Hardware unterst├╝tzt werden k├Ânnen. Weiterhin soll die Firmware aktualisierbar sein. Hierf├╝r sollen sichere Methoden eines zuk├╝nftigen IoT-Systemmanagements exemplarisch f├╝r das Open Source Betriebssystem RIOT OS (ÔÇ×the friendly operation system for the Internet of ThingsÔÇť) entwickelt werden.

 

Aufbau einer Continuous-Integration-Plattform

Im Embedded Bereich verbreitet sich zunehmend der Ansatz von Continuous Integration. Im BASE-MoVE-Projekt werden die Software-Komponenten ebenfalls nach diesem Prinzip entwickelt und so zu einer Gesamtanwendung iterativ zusammengef├╝gt.

Kontinuierliche Buildprozesse und grundlegende Akzeptanztests sind f├╝r eine Continuous Integration unabdingbar. Wir suchen daher eine studentische Hilfskraft f├╝r das Aufsetzen eines Jenkins-Servers, mit dessen Hilfe sich diese Abl├Ąufe realisieren lassen. Der Server ist so zu konfigurieren, dass die Buildprozesse ├╝ber eine Anbindung an ein gitLab-Source-Code- Repository angesto├čen werden.

Weitere Aufgaben sind dann die Auswahl eines geeigneten Testautomations- Frameworks aus dem Embedded Bereich und dessen Integration auf dem Jenkins-Server.

Au├čerdem sollen durch kleine Demo-Software-Applikationen die Eigenschaften sowie der Workflow von Jenkins mit der gitLab-Anbindung und der Testautomations-Integration evaluiert werden.

 

Aufbau, Auswertung und Anpassung eines exemplarischen IoT-Netzwerks auf Basis eines Open Source Betriebssystems und dem inoffiziellen Zigbee Nachfolger ÔÇ×ThreadÔÇť

Zigbee, BLE, EnOcean, Thread, Z-Wave... Oder doch einfach wieder WLAN? Im Smart Home des Internets der Dinge hat man im Zweifelsfall die Qual der Wahl. Im aktuell laufenden Forschungsprojekt ÔÇ×BASE MoVEÔÇť wird eine sichere, aktualisierbare und multiprotokollf├Ąhige IoT Sensorik entwickelt, damit man seinen Lichtschalter nicht wegwerfen muss, sobald die neue Lampe das letzte gro├če IoT-Protokoll nicht mehr unterst├╝tzt.

Das f├╝r diese Stelle relevante Aufgabenpaket dieses Projekts befasst sich damit, auf von Projektpartnern entwickelten Sensorknoten ein Open Source Betriebssystem in Verbindung mit einem von mehreren im IoT g├Ąngigen Netzwerk-Protokollen einzusetzen.

Zur Unterst├╝tzung dieses Aufgabenpakets suchen wir eine studentische Hilfskraft zur Mitarbeit im Forschungsprojekt. Auch eine anschlie├čende Abschlussarbeit im Rahmen des Forschungsprojekt ist ggf. m├Âglich. Konkret geht es um einen prototypischen Einsatz des inoffiziellen Zigbee Nachfolgers ÔÇ×ThreadÔÇť in Verbindung mit dem Open Source-Betriebssystem RIOT-OS auf bereits unterst├╝tzten Sensorknoten. Umgesetzt werden soll dies durch den bereits f├╝r RIOT-OS portierten Thread-Softwarestack ÔÇ×OpenThreadÔÇť. Eine Evaluation dieses Aufbaus ist vorgesehen.

Weiter sollen im Anschluss auf Basis dieses Aufbaus ├änderungen in den Betriebssystemkomponenten des Netzwerkstacks vorgenommen werden, um das Verarbeiten von eingehenden Paketen durch einen alternativen Softwarestack zu erm├Âglichen. Das Einsatzszenario hierf├╝r ist ein Protokoll f├╝r Management-Funktionalit├Ąten, welches unabh├Ąngig von eingesetzten IoT-Protokollen wie Zigbee, Thread oder BLE arbeiten soll. So sollen eingehende Nachrichten nicht wie bisher direkt durch OpenThread verarbeitet werden, sondern stattdessen vor-ausgewertet werden, um zu entscheiden, ob es sich um ein OpenThread Paket oder um Funktionalit├Ąten des Management-Protokolls handelt. Neben einer allgemeinen Machbarkeitsstudie geht es auch um die Absch├Ątzung des Mehraufwands, der durch eine zweite Auswertungslogik entsteht.

 

Mach das Internet der Dinge (be-)greifbar

Das Internet der Dinge (Internet of Things IoT) wird immer greifbarer. Absehbare Entwicklungen mit deutlicher gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Bedeutung werden begreifbar. Um dies auch in unsere Lehre am Fachbereich einbringen zu k├Ânnen, soll unserem Fachbereich eine Spende von der Controlware Stiftung und durch den Gr├╝nder der Controlware GmbH und Gesch├Ąftsf├╝hrer der iotWare GmbH Helmut W├Ârner dienen. Hiermit m├Âchten wir in Zukunft IoT-Koffer zur Verf├╝gung stellen, die in der Lehre in Praktika, Systemprojekten, R&D-Studien und anderen praxisnahen Veranstaltungsformen zum Thema IoT eingesetzt werden. So soll in einfacher, handhabbarer Form die f├╝r typische IoT-Projekte n├Âtige Hardware ausleihbar werden. Ein einfacher Einstieg f├╝r Studierende soll so in Zukunft m├Âglich sein. Verweise und Anleitungen zu IoT-Projekten k├Ânnen Hilfestellung und Ideengeber sein. F├╝r die Erstellung und Pflege der IoT-Koffer suchen wir eine studentische Hilfskraft, die die ben├Âtigte Hardware zusammenstellt, Dokumentation erstellt und die Pflege der IoT-Koffer ├╝bernimmt. Die Finanzierung erfolgt ├╝ber das Zentrum f├╝r Angewandte Informatik (z.a.i. www.fbi.h-da.de/zai).

 

Bei Interesse an einer dieser T├Ątigkeiten oder weiteren Fragen:

Prof. Dr.-Ing. Jens-Peter Akelbein - Laborleiter EST,
Bettina Kurz-Kalweit - Laboringenieurin/Wissenschafl. Mitarbeiterin,
Mario Hoss - Wissenschaftlicher Mitarbeiter

 

 

 


Master-Projekt Systementwicklung als Blockveranstaltung zu Beginn WS 17/18

In diesem Wintersemester bietet Prof. Dr. Jens-Peter Akelbein wieder ein Projekt aus den Themengebieten Embedded Systeme, Smart Home, IoT und Security.

 

Weitere Informationen gibt's hier!

 

 

Thesis im aktuellen Froschungsprojekt

Wir suchen Bachelor- und Master-Studenten, die Interesse haben, ihre Thesis thematisch im Rahmen unseres aktuellen Forschungsprojektes zu schreiben:

Bei Bachelor-Studenten beinhaltet dies auch die der Thesis vorausgehende Praxis-Phase.

Master-Studenten k├Ânnen Teile der Arbeit auch als vertiefende F&E-Studien durchf├╝hren.

 

 

Im Rahmen des Forschungsprojekts BASE MoVE wird von der Arbeitsgruppe des Embedded System Technology Lab (EST) eine Plattform f├╝r eine zukunftsf├Ąhige IoT-Sensorik zusammen mit mehreren Kooperationspartnern entwickelt. Grundlegende Funktionen sind dabei, dass mehrere Funkprotokolle auf einer hierf├╝r geeigneten Hardware unterst├╝tzt werden k├Ânnen. Weiterhin soll die Firmware aktualisierbar sein. Hierf├╝r sollen sichere Methoden eines zuk├╝nftigen IoT-Systemmanagements exemplarisch f├╝r das Open Source Betriebssystem RIOT OS (ÔÇ×the friendly operation system for the Internet of ThingsÔÇť) entwickelt werden.

 

Bachelorarbeit mit Praxisphase

Design, Entwicklung und Evaluation der Aktualisierungsf├Ąhigkeit von IoT-Plattformen

Erstellt und evaluiert werden soll eine L├Âsung, mit der zwischen verschiedenen Speicherabbildern (Images) in einer multiprotokollf├Ąhigen IoT-Hardwareplattform wie dem TI CC2650 zum Systemstart umgeschaltet werden kann (Image Switching). Dies soll auf der Basis des Open Source Betriebssystems RIOT OS erstellt werden. Die Erweiterungen sollen als Open Source der Community zur Verf├╝gung gestellt werden und in zuk├╝nftige Versionen integrierbar sein. Die Umschaltung zwischen den Images soll von au├čen durch eine Signalisierung mittels Funk├╝bertragung ├╝ber 6loWPAN initiierbar sein. In einem zweiten Schritt ist eine Methode zur ├ťbertragung von Images ├╝ber die gleiche Funkverbindung zu implementieren (Image Update). Im Rahmen der Evaluation ist zu untersuchen, wie aufw├Ąndig eine Implementierung zu realisieren ist und welche Zeiteigenschaften das Umschalten und ├ťbertragen von Images ├╝ber 6loWPAN besitzen. Eine Analyse soll die Integrationsm├Âglichkeiten mit Implementierungen zur Sicherung der ├ťbertragung aufzeigen. Weiterhin sollen eine Recherche zu bereits existierenden Implementierungen f├╝r andere IoT-Betriebssysteme und ein Vergleich mit der realisierten L├Âsung die M├Âglichkeiten und Effizienz von Implementierungen f├╝r Aktualisierungsf├Ąhigkeiten im IoT vergleichbar machen.

 

 

Masterarbeit (alternativ Teile der Arbeit als vertiefende F&E-Studien)

Analyse, prototypische Umsetzung und Evaluation eines sicheren Systemmanagements f├╝r IoT-Plattformen

F├╝r Funktionen des Systemmanagements von IoT-Plattformen wie der Aktualisierung der Firmware oder dem Umschalten zwischen unterschiedlichen Firmwareversionen soll an Hand des Open Source Betriebssystems RIOT OS analysiert werden, welche Implementierungsans├Ątze in den verschiedenen Betriebssystemkomponenten des Netzwerkstacks bestehen und welche Vor- und Nachteile die Ans├Ątze bieten. Dabei sollen als IoT-Hardware zwei Varianten mit und ohne Einsatz eines aktuellen Crypto-Prozessors die Grundlage bilden. Als Evaluationskriterium dient die Integrierbarkeit des Systemmanagements mit Funkprotokollen wie 6loWPAN oder Bluetooth und hierauf aufbauender Anwendungen. Eine weitere Analyse von bestehenden offenen L├Âsungen und Protokollen zum IoT-Systemmanagement soll aufzeigen, inwieweit diese als Grundlage f├╝r eine prototypische Implementierung geeignet sind. Auf Basis der Analysen soll prototypisch eine Implementierung eines gesicherten Systemmanagements erfolgen, welches die Funktionen der Erkennung von neuen Ger├Ąten (Neighbor Discovery) und dem Koppeln eines IoT-Ger├Ąts mit einem Gateway (Pairing) implementiert. Weiterhin soll die Implementierung die grundlegenden Eigenschaften der Sicherung der Aktualisierung von Firmware (Image Update) und dem Umschalten zwischen Firmwareversionen (Image Switching) bilden. Eine Evaluierung verschiedener Bedrohungsszenarien im IoT soll den Grad der Sicherheit der gefundenen L├Âsung und deren Grenzen aufzeigen.

 

 

Bachelorarbeit mit Praxisphase

Analyse, Implementierung und Evaluation einer Continuous-Integration-Plattform f├╝r ressourcenbeschr├Ąnkte IoT-Ger├Ąte

Im Embedded-Bereich verbreitet sich der Ansatz von Continuous Integration zunehmend. Durch einen kontinuierlichen Buildprozess und grundlegende Akzeptanztests (Smoke Tests) wird die Integrit├Ąt der Hauptfunktionen der Software-Komponenten bzw. -module gew├Ąhrleistet. F├╝r das im BASE MoVE-Projekt verwendete RIOT-OS sowie hierauf aufbauender Funktionen soll eine Automation auf Basis von Jenkins in Kombination mit einem geeigneten Testautomations-Framework entwickelt werden. Akzeptanztests sollen den Build-Vorgang, Run-Tests sowie Code-Analysen und Log-Dateien der zu testenden Software beinhalten. Entwickler sollen mittels Monitoring und Email-Benachrichtigung ├╝ber Ergebnisse beim Akzeptanztest informiert werden. Zun├Ąchst soll ein Jenkins-Server, mit dessen Hilfe sich solche Akzeptanztests realisieren lassen, aufgesetzt und konfiguriert werden. Im Weiteren liegt der Schwerpunkt dieser Arbeit auf der Analyse, Auswahl und Evaluierung eines oder mehrerer geeigneter Testautomation-Frameworks, um damit die Run-Tests der Software-Komponenten automatisiert durchf├╝hren zu k├Ânnen. Abh├Ąngig vom Zielsystem sind daf├╝r Testf├Ąlle zu erstellen und zu spezifizieren. Dies umfasst den Hardware-Aufbau je Software-Komponente sowie die Generierung von Testdaten und Testskripten. Neben der anschlie├čenden Test-Durchf├╝hrung soll auch die Auswertung automatisiert mit Hilfe des Jenkins-Servers erfolgen. Die Fragestellungen zur Evaluierung umfassen die Zeitdauer eines jeweiligen Komponenten-Tests in Abh├Ąngigkeit zum Testumfang, die Eignung von Programmiersprachen f├╝r Komponententests, die M├Âglichkeit der Separierung von neuen Codeteilen im Test durch Staging ├╝ber mehrere Buildphasen in Form einer Buildfarm und die Analyse der M├Âglichkeit zur Erkennung von Fehlerquellen in Abh├Ąngigkeit von der gew├Ąhlten Staging-Ebene. Weiterhin konfigurierbar sein sollen erg├Ąnzende Analysen mittels Metrik-Tools.

 

 

F├╝r weitere Informationen oder bei Interesse an dem Thema melden Sie sich bitte bei Prof. Dr. Jens-Peter Akelbein!