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Studienabschlussarbeiten

Wenn Sie Interesse an einer der folgenden Praxisprojekte oder Studienabschlussarbeiten haben, so stehe ich Ihnen gerne telefonisch oder in meinem Büro zu einem Informationsgespräch zur Verfügung.

1. Praxisprojekt und/oder Bachelorarbeit zum Thema Java für automatisierte Test- und Messgeräte:

Entwicklung einer plattformunabhängigen Anwendung zur Kommunikation mit programmierbaren Test- und Messinstrumenten, die den SCPI-Standard unterstützen

Für automatisierte Test- und Messaufgaben verfügen moderne Messinstrumente der Elektronik über eine Ethernet-, USB- oder GPIB-Schnittstelle zum Anschluss an einen Computer. Zur Kommunikation zwischen Computer und Messinstrument verwenden die meisten Geräte heute die Standard Commands for Programmable Instruments – kurz SCPI genannt – und herstellerspezifische Software, die teuer und nicht plattformunabhängig ist (z.B. LabView von National Instruments). Ziel dieser Abschlussarbeit ist es, eine hersteller- und plattformunabhängige Anwendung auf Java-Basis zu entwickeln, die es erlaubt mit allen SCPI-konformen Test- und Messinstrumenten, die über eine Ethernet, USB oder GPIB-Schnittstelle verfügen, zu kommunizieren.

Es ist eine Java-Klassenbibliothek zu entwerfen, die die Ethernet-, USB- und GPIB-Geräteschnittstelle in Java-Klassen objektorientiert kapselt. Dabei sollen Generalisierungsstrukturen zur Klassifizierung der Geräte und SCPI-Kommandos verwendet werden. Aufbauend auf diese Klassenbibliothek soll eine Java-Anwendung mit grafischer Benutzungsoberfläche geschrieben werden, die SCPI-Kommandos in einem Text-Eingabefeld entgegennimmt, zu einem beliebigen, SCPI-konformen Test- und Messinstrumenten schickt und die Antwortdaten in einem Textfenster ausgibt. Die Auswahl der Geräteschnittstelle soll über ein Dialogfenster erfolgen können.

Prof. Dr.-Ing. T. Korte, im Januar 2011
(Status Januar 2011:noch zu haben)

 

2. Diplomarbeit oder Bachelorarbeit mit vorangehendem Praxisprojekt zum Thema e-Learning an unserer Hochschule:

Entwicklung einer Java-basierten elektronischen Lerndatenbank für studentische Arbeitsgruppen

Aus den Ansätzen zur Entwicklung einer elektronischen Lerndatenbank im Praktikum der Veranstaltung Software Design soll ein für studentische Arbeitsgruppen einsatzreifes Softwaresystem entwicklet werden.

Die Idee dieser Arbeit besteht darin, das eine studentische Arbeits- oder Lerngruppe nicht nur einen schnellen und übersichtlichen Zugriff auf das Lehrmaterial der besuchten Lehrveranstaltungen benötigt, sonders auch Erfahrungen mit Lehrmaterialien und eigene Arbeitsergebnisse innerhalb der Gruppe austauschen möchte. Die soll mittels zu entwickelnder "social network"-Funktionen der elektronischen Lerndatenbank (Arbeitstitel Die Lernmaschine) in einer Form erreicht werden, die optimal auf die Bedürfnisse von Studierenden zugeschnitten ist. Dazu sollten auch Interviews mit möglichst vielen lernerfahrenen Studentinnen und Studenten geführt werden.

Die wünschenswerte Funktionalität soll in einem objektorientierten Analysemodell in UML-Notation festgehalten und anschließend in Form eines Internet-fähigen, Java-basierten Software-Systems realisiert werden. Vor der Realisierung ist zunächst ein Prototyp der Bedienoberfläche zu entwerfen und dem kritischen Urteil zukünfiger Anwender zu unterwerfen.

Diese Arbeit kann zwischen Praxisprojekt und Abschlussarbeit und auch in einem Team aufgeteilt werden.

Prof. Dr.-Ing. T. Korte, im November 2010
(Status im November 2010: noch zu haben)

 

3. Diplomarbeit oder Bachelorarbeit mit vorangehendem Praxisprojekt zum Thema Online-Messdatendarstellung im Internet, Web-Anwendungen für drahtlose Sensoren:

Entwicklung einer Apple iPAD-Applikation zur Erfassung und Darstellung von Messdaten eines drahtlosen Sensors

Es soll eine iPAD™-App entwicklet werden, die Temperatur-, Beschleunigungs- und Helligkeitswerte darstellt, die von einem Sun SPOT™ drahtlosen Sensorsystem aufgenommen werden.

Über den Touch Screen des iPAD sollen Skalierungs- und Konfigurationsparameter eingegeben werden können.

Zur Entwicklung muss das iOS SDK 4 und die Apples-Programmiersprache Objective-C verwendet werden. Java wird auf dem iPAD nicht unterstützt. Der Server-basierte Teil der Anwendung sollte in Java entwickelt werden.

Die Arbeit soll Möglichkeiten ausloten, die dieser neuen Art von Kleinstcomputern für die mobile Messdatenerfassung bietet.

Prof. Dr.-Ing. T. Korte, im November 2010
(Status im November 2010: noch zu haben)

 

Masterarbeiten

M1. Master Thesis Proposal in the Field of Software Engineering for Web Services:

Web Service Based Instrumentation

Background to the Study

For automated test and measurement tasks, modern electronic test and measurement instruments (oscilloscopes, analyzers, generators, multimeters) communicate with computer systems via a LAN, USB, or GPIB interface using Standard Commands for Programmable Instruments (SCPI). The range of application programs and instrument drivers is dominated by platform dependent, proprietary software products (e.g. LabView by National Instruments). The aim of this master thesis is to bring object oriented, web enabled, platform independent software technology to this kind of applications.

The Research and Design Problems to Solve

The idea is, that each instrument offers its capabilities as a RESTful Web service. Those Web services can then be orchestrated to implement web-based Test and Measurement applications. - For instance, a sweep generator and a spectrum analyzer may be orchestrated to measure the frequency response of an amplifier.

Since there is a broad range of different equipment offering 3 kinds of computer interfaces, object oriented generalization structures should be used to classify instruments, instrument commands, and hardware interfaces. A concept of XML-based instrument descriptions could be most advantageous and should be explored. The implementation of a platform independent software architecture most flexible and easy to use is the mayor research and design problem to solve.

To prove the concept, RESTful web services for two instruments and a prototype Web application should be developed. The Web application should orchestrate the web services to measure and display the frequency response of the AC range of a digital Multimeter connected to a sweep generator. The application development time should be compared with a LabView™ based solution.

Research Questions

• How does the derived system compare to existing applications and technologies?
• What is the most appropriate way to abstract the hardware interfaces?
• What is the most appropriate way to abstract the instruments?
• What is the most appropriate way to classify the SCPI commands?
• What are the benefits of using RESTful Web services?

References

1. Using XML and Java for Astronomical Instrument Control: http://www.adass.org/adass/proceedings/adass99/O8-03/
2. SCPI-Spezifikation: www.ivifoundation.org/docs/SCPI-99.PDF
3. The JPIB project: Java & IEEE488 integration: http://jpib.sourceforge.net/
   
   proposed on 31 January 2011, thesis supervisor: Prof. Dr.-Ing. T. Korte