Personal Details

Zusammenfassung der wesentlichen Aspekte von Projekt-, Prozessmanagement und System Safety, sowie deren konkrete Anwendung in praktischen Beispielen. Verdeutlichung der Abgrenzung zwischen Safety und Security, sowie den Schnittstellen zwischen den beiden Gebieten. Diskussion der dabei gewonnenen Erfahrungen der Studierenden und Reflexion der Erkenntnisse.

Implementierung und Präsentation eines praktischen Projekts in Kleingruppen.

Immanente Leistungsüberprüfung

ILV, Beurteilung der Abgaben und Präsentationen.

Die Studierenden führen eine facheinschlägige praktische Arbeit in einem Unternehmen auf dem Gebiet der Elektronik/Automatisierungstechnik oder Umwelttechnik durch. Die konkrete Vorgangsweise für die Durchführung des Praktikums erfolgt nach Vereinbarung mit der jeweiligen Firma, in welcher das Praktikum durchgeführt wird. Die fachliche Ausrichtung der Arbeit muss den Inhalten des Studienganges zugeordnet sein.

PR

Immanente Leistungsüberprüfung

Immanenter Prüfungscharakter

- Logikfamilien

- Schaltungstechnik digitaler Schaltungen

- Speichertechnologien

- Interfaceschaltungen

- Analog-Digital-Wandlung, Digital-Analog-Wandlung

- Grundlagen der Netzwerktechnik

- OSI-Referenzmodell

- Datenübertragung (Codecs, Standards und Prüfverfahren)

ILV

Immanente Leistungsüberprüfung

Immanenter Prüfungscharakter

Umsetzung der erworbenen Kenntnisse in Form eines praktischen Projektes.

Diese Projekte orientieren sich dabei an den Forschungsfragestellungen des Studienganges sowie an Kooperationsprojekten mit der Industrie.

Fokus liegt dabei vor allem auf dem breiten Industrie 4.0 - Anwendungsbereich.

Diskussion der dabei gewonnenen Erfahrungen der Studierenden und Reflexion der Erkenntnisse.

Unter Anleitung durch die Lehrenden dieses Masterstudienganges erarbeiten Studierende Konzepte und überprüfen diese Konzepte in Form von Prototypen.

Immanente Leistungsüberprüfung

praktisch/konstruktive permanente Leistungskontrolle und Dokumentation

- Konzept und Prinzip des IoT- Ubiquitious Computing

- Technologie des IoT- Software- IoT Betriebssysteme

- Netzwerktechnologien

- Kommunikation

- Energieverbrauch

- Datenschutz und Sicherheitsmaßnahmen- Über den reinen Embedded Bereich hinausgehende Gefahren, Bedrohungen und Probleme- DoS

- Trusted Network Connect

- Anwendungen und Beispiele - Industrie 4.0

- EPCglobal Network

- Smart City

- C2C-Kommunikation

Vortrag in Präsenz sowie Fernlehre

Endprüfung

Schriftliche Endprüfung

Hardware für KI im Embedded-Bereich

- Mikrocontroller mit KI-Support (z. B. ARM Cortex-M, Kendryte K210)

- Edge-TPUs, NPUs (z. B. Google Coral, NVIDIA Jetson, Intel Movidius)

- Energieeffiziente Hardwarearchitekturen

Machine Learing für Embedded Systeme

- Modellkomprimierung (Quantisierung, Pruning)

- Edge AI vs. Cloud AI

- Frameworks wie z.B. TensorFlow Lite, PyTorch Mobile, ONNX

Toolchains und Deployment

- Modelltraining am PC, Deployment auf Embedded-Hardware

- C/C++ Integration mit inferenzbasierten Bibliotheken

- Nutzung von SDKs (z. B. TensorFlow Lite Micro, Edge Impulse)

Übungen in Form von konkreten Anwendungsbeispielen

Vortragselemente wechseln mit Einzel- und Gruppenübungen ab.

Immanente Leistungsüberprüfung

Einzel- und Gruppenarbeiten für den immanenten Prüfungsteil sowie eine zusätzliche abschließende schriftliche Prüfung

- KI in der wissenschaftlichen Forschung

- Automatisierung wissenschaftlicher Prozesse

- Datenanalyse und Mustererkennung

- Unterstützung bei Literaturrecherche und Wissensmanagement

- Einsatz von KI in Experimenten und Simulationen

- Anwendungsbeispiele

- in der Informatik - Technik- und Ingenieurwissenschaften

- Chancen und Potenziale

- Effizienzsteigerung und Beschleunigung von Forschung

- Neue Erkenntnisse durch KI-gestützte Analysen

- Multidisziplinäre Zusammenarbeit - Mensch-Maschine-Kollaboration in der Forschung

- Herausforderungen und ethische Fragestellungen

- Nachvollziehbarkeit und Transparenz von KI-Ergebnissen

- Bias und Diskriminierung in KI-Systemen

- Urheberrecht, Verantwortlichkeit und Autorschaft

Lehrveranstaltung wird in Form eines Seminars abgehalten

Immanente Leistungsüberprüfung

Immanenter Prüfungscharakter

Selbstständige Bearbeitung einer fachlich relevanten Thematik auf wissenschaftlichem Niveau unter Anleitung einer Betreuerin/eines Betreuers, Ausarbeitung der Masterarbeit

Selbstständige wissenschaftliche Arbeit unter Anleitung einer Betreuerin/eines Betreuers

Endprüfung

Beurteilung der abgegebenen Masterarbeit

Defensio der Masterarbeit sowie Fragen zu verschiedenen Inhalten des Studiums

Wissenschaftliche Publikation in einem Spezialbereich der Technischen Informatik

Endprüfung

Mündliche, kommissionelle Abschlussprüfung

Grundlagen der funktionalen Sicherheit erklären, inklusive relevanter Normen wie ISO 26262 und IEC 61508.

Gefährdungs- und Risikoanalysen durchführen (z. B. mit Methoden wie FMEA, FTA oder HAZOP).

Anforderungen an Safety-Cases und Sicherheitsnachweise verstehen und dokumentieren.

Sicherheitsarchitekturen für Embedded Systems entwerfen (z. B. Redundanzkonzepte, Watchdog-Systeme, Safe-State-Designs).

Typische Software- und Hardware-Sicherheitsmaßnahmen implementieren (z. B. Safe Memory Access, Timeouts, Checksummen).

Die Konzepte der Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Wartbarkeit und Sicherheit (RAMS) anwenden.

Werkzeuge und Methoden zur Verifikation und Validierung von sicherheitskritischer Software nutzen.

Sicherheitsanforderungen in den Softwareentwicklungsprozess integrieren – vom Anforderungsmanagement bis zur Wartung.

Interdisziplinäre Schnittstellen erkennen und mit Fachbereichen wie Ethik, Recht und Systemengineering verknüpfen.

Auswirkungen sicherheitsrelevanter Entscheidungen im ethischen und gesellschaftlichen Kontext reflektieren.

State of the art - Literaturanalysen

Einzel- u. Gruppenarbeiten

Reflexion der Ergebnisse im Plenum

Diskussion unterschiedlicher Lösungsvorschläge (Vor- Nachteilanalyse)

Umsetzung der erarbeiteten Ergebnisse

Immanente Leistungsüberprüfung

Einzel- u. Gruppenarbeiten mit immanenter Leistungsüberprüfung

- Grundlagen der IT-Security, Schutzziele- Vertraulichkeit, Identität, Authentisierung und Autorisierung

- Speziellen Bedrohungslagen im Embedded Bereich- Lange Lebenszyklen

- Physischer Zugriff auf Systeme

- Geringe Rechenleistung

- Fehlende Standards

- Angriffe auf Embedded Systems- Firmware-Extraktion

- Side-Channel-Attacken

- Manipulation des Bootprozesses

- Angriffe auf die Kommunikation

- Code Injection & Buffer Overflows

- Absicherungen und Gegenmaßnahmen- HW-technisch- MPUs, TrustZone, TPM

- unnötige Schnittstellen deaktivieren

- FW-technisch- Secure Boot, Debugging sperren

- SW-technisch- Programmtechnische Maßnahmen

- signierte, verschlüsselte Updates

- TLS, sichere Schlüsselverwaltung

Praktische Übungen und SW-Beispiele

Den Studierenden werden die Inhalte dieser Lehrveranstaltung einerseits in einem Vorlesungsteil sowie in Form von Einzel- u. Gruppenarbeiten vermittelt.

Immanente Leistungsüberprüfung

Einzel- und Gruppenarbeiten für den immanenten Prüfungsteil sowie eine zusätzliche abschließende schriftliche Prüfung