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Abschlussarbeiten

Rechnernetze und Automation (Prof. Jasperneite)

Betreuer : Prof. Dr.-Ing. Jürgen Jasperneite
Typ : Bachelor/Master
Forschungsbereich : weitere Projekte
Kurzbeschreibung :

Aus den folgenden Bereichen der Netzwerktechnik (Rechnernetze) und der Automatisierungstechnik sind ständig Bachelor/Master-Arbeiten zu vergeben, die eine unmittelbare Beziehung zu laufenden Forschungsprojekten des inITs haben:

  • Arbeitsbereiche in der Lemgoer Modellfabrik (z.T. zusammen mit Fraunhofer IOSB-INA):
    • Wandlungsfähigkeit von Maschinen und Anlagen durch rekonfigurierbare Automatisierungstechnik
    • Energieeffiziente Prozessautomatisierung von Maschinen und Anlagen (Green Production)
    • Einsatz von intelligenten Energiezählern (Smart Meter) und Integration in die Leittechnik
    • zuverlässige Teleoperation von Maschinen und Anlagen über das Internet
    • Mensch-Maschine Interaktion mit hochgenauer Lokalisierung
    • Integration von Sicherheitstechnik (Safety) in die Modellfabrik
    • Entwicklung eines Datenloggers für die schnelle Erfassung von Energiewerten auf Basis von Industriekomponenten (Software)
    • Verteilte Automatisierungssysteme auf Basis der IEC 61499 (Software)
    • Realisierung einer Kleinst-Steuerung auf Basis eines PROFINET-Chips
  • Arbeitsbereiche eCAR des inITs
    • Realisierung der Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladesäule für das Lademanagement
    • Realisierung eines elektronischen Fahrtenbuchs und Fahrzeugreservierungssystem
    • Realisierung eines Energiemessgerätes mit WLAN-Schnittstelle
    • Data Logger für die Erfassung der Netzqualität von Mobilfunksystemen auf Basis eines vorhandenen CAR-PCs
    • ..... 
  • Entwurf von Kommunikationssystemen: Das Protocol Engineering beschäftigt sich mit dem methodischen Entwurf und dem Test von Kommunikationssystemen. Hierzu stellen formale Sprachen, wie SDL oder UML mit entsprechender Werkzeugunterstützung, die Grundlage dar, um ausführbare Spezifikationen und spätere Codegenerierung zu ermöglichen. Im Rahmen von Abschlussarbeiten sind formale Spezifikationen von Protokollen zu erstellen, zu testen und prototypisch zu implementieren.
  • Simulative Leistungsbewertung von Kommunikationssystemen: Kommunikationssysteme, die in der industriellen Automatisierungstechnik eingesetzt werden sollen, müssen spezielle Anforderungen erfüllen, insbesondere das Echtzeitverhalten. Für die Leistungsbewertung von Kommunikationssystemen setzen wir den Simulator OPNET ein. In diesem Bereich sind mehrere Arbeiten für die Untersuchung neuer Kommunikationstechnologien oder -verfahren (Schwerpunkt IEEE802-Systeme, TCP/IP, Echtzeit-Ethernet) zu vergeben. Neben der Modellbildung in der Programmiersprache C und der Durchführung von Simulationsszenarien, liegt ein Schwerpunkt in der Validierung und der notwendigen statistischen Auswertung der Simulationsergebnisse.
    • Ethernet AVB (Audio Video Bridging)
    • Wireless Sensor Network for Factory Automation
  • Leistungsbewertungen mit messtechnischen Methoden
    Wenn das zu untersuchende System physikalisch vorliegt, bieten sich messtechnische Ansätze für eine Leistungsbewertung an. Das Institut verfügt hierzu über eine hervorragende messtechnische Ausstattung. Aktuell stehen
    • z.B. QoS-Untersuchungen an Weitverkehrsnetzen, z.B. GPRS, UMTS, LTE, IPv6, M-Bus, Powerline-Kommunikation
    • Nachbildung von Datenkommunikations-Messungen in Mobilfunknetzen mit einer Labortestumgebung
  • Implementierungen von Kommunikationssystemen: In unserem Institut hat sich als Implementierungstechnik im Bereich eingebetteter Systeme die FPGA-Technik im Zusammenhang mit Hardwarebeschreibungssprachen (VHDL, Verilog) durchgesetzt. Durch den Einsatz von so genannten Softcore-Prozessoren entsteht ein embedded System auf einem Chip (SoC). Aufgabenstellungen in diesem Bereich erfordern den Umgang mit VHDL und/oder C-Programmierung.
    • Realisierung eines Ethernet AVB Demonstrators mit Hilfe eines Broadcom Netzwerkprozessors.
    • Kommunikationssysteme (z.B. IEC 61850) für den Einsatz in intelligenten Stromnetzen
    • Implementierung und Test von IPv6 auf einem ARM-Mikrocontroller
  • Systematisches Testen von Kommunikationssystemen:Gerade bei offenen Kommunikationsprotokollen kommt dem Nachweis der Interoperabilität zwischen Implementierungen und der Konformität einer Implementierung zur Spezifikation besondere Bedeutung zu. In diesem Feld werden Testwerkzeuge und standardisierte Testsprachen, z.B. TTCN-3, eingesetzt, bei denen Kenntnisse einer höheren Programmiersprache erforderlich sind. Es sollen hier auf Basis eines vorhandenen Testsystemes Implementierungen neuer Protokolle auf Konformität/InterOP getestet werden.
    • Automatisierte Tests für M2M-Anwendungen (Software)
  • Anwendung von Kommunikationssystemen: In diesem Feld werden Arbeiten für praxisorientierte Anwendungsfälle im Bereich der Vernetzung angeboten.  
    • Nutzung von Smartphones als Fernbedienung in einem intelligenten Gebäude am Beispiel des CII
    • Realisierung einer Messstelle für Umweltmessungen, die vollständig aus erneuerbaren Energien ganzjährig betrieben werden kann

weitere Aufgabenstellungen für Praxisprojekte und Bachelorarbeiten finden Sie im Webauftritt des Fraunhofer IOSB-INA.

Bitte sprechen Sie mich an, falls Sie Interesse an weiteren Aufgabenstellungen aus einem der dargestellten Bereiche haben.