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Fachhochschule Dortmund

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Master Informationstechnik Teilzeit

Schnelle Fakten

  • Fachbereich

    Informationstechnik

  • Stand/Version

    2021

  • Regelstudienzeit (Semester)

    8

  • ECTS

    120

Studienverlaufsplan

1. Semester2. Semester3. Semester5. Semester8. Semester

Digitale Signalverarbeitung 1

  • PF
  • 3SWS
  • 4ECTS

Wahlpflichtmodule (2)

Projektarbeit 2

  • PF
  • 3SWS
  • 6ECTS

Masterstudienarbeit

  • PF
  • 0SWS
  • 14ECTS

Thesis und Kolloquium

  • PF
  • 3SWS
  • 4ECTS

Digitale Signalverarbeitung 2

  • PF
  • 3SWS
  • 4ECTS

Embedded System 1

  • PF
  • 3SWS
  • 4ECTS

Embedded System 2

  • PF
  • 3SWS
  • 4ECTS

Energiesystemtechnik

  • PF
  • 3SWS
  • 8ECTS

Energiewirtschaft

  • PF
  • 4SWS
  • 8ECTS

Fahrzeugelektronik

  • PF
  • 3SWS
  • 8ECTS

Höhere Mathematik 2

  • PF
  • 3SWS
  • 4ECTS

Höhere Mathematik 1

  • PF
  • 3SWS
  • 4ECTS

KI-Systeme 1

  • PF
  • 3SWS
  • 4ECTS

KI-Systeme 2

  • PF
  • 3SWS
  • 4ECTS

Kommunikationstechnik 1

  • PF
  • 3SWS
  • 4ECTS

Kommunikationstechnik 2

  • PF
  • 3SWS
  • 4ECTS

Mikroelektronik

  • PF
  • 3SWS
  • 8ECTS

Projektarbeit 1

  • PF
  • 3SWS
  • 6ECTS

Theoretische Elektrotechnik 1

  • PF
  • 3SWS
  • 4ECTS

Theoretische Elektrotechnik 2

  • PF
  • 3SWS
  • 4ECTS

Wahlpflichtmodule (69)

    • Wahlpflichtmodule 3. Semester

    • Wahlpflichtmodule 5. Semester

    • Wahlpflichtmodule 8. Semester

Modulübersicht

1. Studiensemester

Digitale Signalverarbeitung 1
  • PF
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106070

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

Digitale Signalverarbeitung 2
  • PF
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106080

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

Embedded System 1
  • PF
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106110

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

Embedded System 2
  • PF
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106120

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

Energiesystemtechnik
  • PF
  • 3 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    60060

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

Energiewirtschaft
  • PF
  • 4 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    60080

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

Fahrzeugelektronik
  • PF
  • 3 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    60050

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

Höhere Mathematik 2
  • PF
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106020

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

Höhere Mathematik 1
  • PF
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106010

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

KI-Systeme 1
  • PF
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106090

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

KI-Systeme 2
  • PF
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106100

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

Kommunikationstechnik 1
  • PF
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106050

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

Kommunikationstechnik 2
  • PF
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106060

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

Mikroelektronik
  • PF
  • 3 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    60040

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

Projektarbeit 1
  • PF
  • 3 SWS
  • 6 ECTS

  • Nummer

    A03 60721

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

Theoretische Elektrotechnik 1
  • PF
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106030

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

Theoretische Elektrotechnik 2
  • PF
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106040

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

Advanced Robotic Vision
  • WP
  • 6 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    60682

  • Dauer (Semester)

    1

Angewandte biomechanische Messtechnik
  • WP
  • 4 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    11222

  • Dauer (Semester)

    1

Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen

Test

Architekturen verteilter intelligenter Systeme
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60674

  • Dauer (Semester)

    1

Automotive Systems
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60675

  • Dauer (Semester)

    1

Biomedical Signal Processing
  • WP
  • 6 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    60324

  • Dauer (Semester)

    1

Computer Netzwerke
  • WP
  • 6 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    60630

  • Dauer (Semester)

    1

Computer Vision
  • WP
  • 3 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    60317

  • Dauer (Semester)

    1

Computer-Netzwerke 1
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106401

  • Dauer (Semester)

    1

Computer-Netzwerke 2
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106402

  • Dauer (Semester)

    1

Cyber Security A
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60636

  • Dauer (Semester)

    1

Cyber Security A
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    RMS

  • Dauer (Semester)

    1

  • Kontaktzeit

    60

  • Selbststudium

    120

Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen

Knowledge
  • Knows standards and platforms for specific domain
  • Knows target systems
  • Has acquired overview of target domain
Skills
  • Can describe relevant characteristics and challenges of application domain
  • Can model mechatronic systems for the domain
  • Can apply methodology and state of the art tools on real use cases
  • Can select tools and define tool chains and design flows
Competence - attitude
  • Can structure a real mechatronic systems design project
  • Can communicate and find solutions with domain experts
  • Understands issues from application domains and can integrate solutions into a holistic design

Inhalte

Applied embedded systems such as embedded controllers for industrial (i.e. robotics) applications are surrounded from sensors and actuators. Together with other embedded systems they can be groups of networked computers, which have a common goal for their work. This course gives an overview about the recent state of the art in embedded and cyber physical systems. Each semester, a selected CPS application will be analyzed in depth. This can be from robotic, energy, mobile communications or industrial scenarios (industry 4.0). The student will learn how to explore and structure a certain application domain and how to map the acquired skills and knowledge to that particular domain. CPS applications will be selected from recent research projects.


Course Structure
  1. Introduction to the application domain
  2. Characteristics of CPS in the application domain
  3. Architectures for application specific CPS
    1. Standards
    2. Platforms and Frameworks
    3. Design methodology and processes
  4. Domain specific languages (DSL) and applications
    1. DSL engineering
    2. Tools and Tool Chain Integration
  5. Target Platforms and Code Generation
    1. Code generation
    2. Using real time operating systems (RTOS)

Case Studies
  • CS01: AMALTHEA tool chain – will be used for case study
  • A recent use case from a research project will be discussed

Skills trained in this course: theoretical, practical and methodological skills

Lehrformen

  • Lectures, Labs (with AMALTHEA tools), homework
  • Access to tools and tool tutorials
  • Access to recent research papers

Teilnahmevoraussetzungen

none

Prüfungsformen

  • Oral Exam at the end of the course (50%) and
  • group work as homework (50%): modeling and target mapping of an example with AMALTHEA tools, demonstration and presentation

Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Passed exam and passed semester assignments
 

Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)

Requires:
  • MOD1-02 – Distributed and Parallel Systems
  • MOD1-03 - Embedded Software Engineering
Connects to:
  • MOD-E02 – Biomedical Systems
  • MOD-E04 – SW Architectures for Embedded Systems
  • MOD-E03 – Automotive Systems

Stellenwert der Note für die Endnote

5,00%

Literatur

Cyber Security B
  • WP
  • 4 SWS
  • 6 ECTS

  • Nummer

    60668

  • Dauer (Semester)

    1

Cyber Security B
  • WP
  • 4 SWS
  • 6 ECTS

  • Nummer

    RMS

  • Dauer (Semester)

    1

  • Kontaktzeit

    60

  • Selbststudium

    120

Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen

Test

Inhalte

The ongoing complexity increase in mechatronic solutions consequently leads to more complex embedded systems and embedded software. Therefore, advanced SW engineering methodology from large software development projects is consecutively applied in the embedded world, too. Software architectures help to structure, to manage and to maintain large embedded SW systems. They allow re-use, design patterns and component based development. In addition, specific topics like safety, SW quality, integration and testing are addressed by SW architectures and respective standards (e.g. AUTOSAR). In this module, students learn about the concepts and structure of SW architectures for embedded systems.


Course Structure
  1. Characteristics of Embedded (and real-time) Systems
  2. Motivation for Architectures for Embedded and Mechatronic Systems
  3. Software Design Architecture for Embedded and Mechatronic Systems
  4. Patterns for Embedded and Mechatronic Systems
  5. Real-Time Building Blocks: Events and Triggers
  6. Dependable Systems
  7. Hardware's Interface to Embedded and Mechatronic Systems
  8. Layered Hierarchy for Embedded and Mechatronic Systems Development
  9. Software Performance Engineering for Embedded and Mechatronic Systems
  10. Optimizing Embedded and Mechatronic Systems for Memory and for Power
  11. Software Quality, Integration and Testing Techniques for Embedded and Mechatronic Systems
  12. Software Development Tools for Embedded and Mechatronic Systems
  13. Multicore Software Development for Embedded and Mechatronic Systems
  14. Safety-Critical Software Development for Embedded and Mechatronic Systems

Case Studies
  • CS01: AMALTHEA tool chain – front end will be used for modeling, Artop modeling tool for AUTOSAR will be used
  • CS05: M2M System – architecture of the middleware will be used

Skills trained in this course: theoretical, practical and methodological skills

Lehrformen

  • Lectures, Labs (with AMALTHEA and Artop tools), homework
  • Access to tools and tool tutorials
  • Access to recent research papers
  • Presentation of an industry case by partner BHTC GmbH

Teilnahmevoraussetzungen

programming, basics of embedded systems

Prüfungsformen

  • Oral Exam at the end of the course (50%) and
  • individual homework (50%): paper/essay on a recent research topic, presentation

Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

  • MOD1-02 – Distributed and Parallel Systems
  • MOD1-03 - Embedded Software Engineering
  • MOD2-01 – Mechatronic Systems Engineering

Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)

Connects to:
  • MOD-E01 – Applied Embedded Systems 1 & 2
  • MOD-E03 – Automotive Systems

Stellenwert der Note für die Endnote

5,00%

Literatur

  • Robert Oshana and Mark Kraeling, Software Engineering for Embedded Systems: Methods, Practical Techniques, and Applications, Expert Guide, 2013
  • Bruce Powel Douglass. Doing Hard Time: Developing Real-Time Systems with UML, Objects, Frameworks and Patterns. Addison-Wesley, May 1999
  • Bruce P. Douglass, Real-Time Design Patterns: Robust Scalable Architecture For Real-Time Systems, Addison-Wesley, 2009
  • F. Buschmann, R. Meunier, H. Rohnert, P. Sommerlad, and M. Stal. Pattern Oriented Software Architecture. John Wiley & Sons, Inc., 1996

Data Science und Softwareengineering 1
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106341

  • Dauer (Semester)

    1

Data Science und Softwareengineering 2
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106351

  • Dauer (Semester)

    1

Data-driven Development
  • WP
  • 4 SWS
  • 6 ECTS

  • Nummer

    106391

  • Dauer (Semester)

    1

Digital Automation and Control
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60673

  • Dauer (Semester)

    1

Digital Design Lab
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60666

  • Dauer (Semester)

    1

Digital Transmission Systems
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60669

  • Dauer (Semester)

    1

Digitale Signalverarbeitung auf FPGAs
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106321

  • Dauer (Semester)

    1

Drahtlose Sensornetzwerke / Aktornetzwerke
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60216

  • Dauer (Semester)

    1

Elektromagnetische Feldsimulation
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60631

  • Dauer (Semester)

    1

Elektronik 1 in der Medizintechnik
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    11220

  • Dauer (Semester)

    1

Elektronik 2 in der Medizintechnik
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    11221

  • Dauer (Semester)

    1

Embedded Systems Hardware Design and Rapid Prototyping
  • WP
  • 4 SWS
  • 6 ECTS

  • Nummer

    10417

  • Dauer (Semester)

    1

Embedded Systems for AI/ML
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    11213

  • Dauer (Semester)

    1

Energieübertragungstechnik
  • WP
  • 0 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    RMS

  • Dauer (Semester)

    1

  • Kontaktzeit

    72h

  • Selbststudium

    168h

Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen

Die Studierenden kennen die wesentlichen mit Hochspannung beanspruchten Betriebsmittel des Energietransports und können die aus deren betrieblichen Beanspruchung resultierenden Designmerkmale, insbesondere der Isolier- und Lichtbogenanordnungen, erläutern und begründen. Auf der Grundlage eines eingehenden Verständnisses der grundlegenden Alterungs- und Versagensmechanismen sind die Studierenden in der Lage, Isolier- und Lichtbogenanordnungen zu analysieren, zu optimieren und selbständig oder im Team weiter zu entwickeln. Zur Überprüfung der Lösungen und zur betrieblichen Überwachung können die Studierenden Hochspannungsprüfungen und Diagnoseverfahren vorschlagen. Die Studierenden können die an ausgewählten Betriebsmittelbeispielen erlernten Kenntnisse und Methoden auch auf andere Betriebsmittel übertragen.
Die Studierenden verfügen über Kenntnisse zur Wirkung und Rückwirkung von Regelkomponenten und Kompensationseinheiten in Netzen.
Sie verfügen über Kenntnisse zur Auslegung und Simulation von Netzregelanlagen.
Sie sind in der Lage komplexe Aufgabenstellungen durch eigenständige Wahl geeigneter Hilfsmittel (z.B. Software-Tools MicroCap, Simplorer, NETOMAC oder NEPLAN) zu lösen.

Inhalte

Technologie des Energietransports:
- Betriebsmittel des Energietransports und deren Beanspruchungsarten (AC, DC, Mischbeanspruchung)
- Eigenschaften von Isoliergasen
- Teilentladungs- und Duchschlagprozesse gasförmiger Isolieranordnungen
- Design und Bemessung äußerer Isolierstrecken am Beispiel von Freiluftisolatoren
- Eigenschaften von Fesstoffisolierungen
- Alterungs- und Versagensmechnismen bei Fesstoffisolierungen
- Design und Bemessung innere Isolierstrecken am Beispiel von Gießharz isolierten Wandlern
- Eigenschaften von Isolierflüssigkeiten
- Alterungs- und Versagensmechnismen flüssigkeitsisolierter Isolieranordnungen
- Design und Bemssung der inneren Isolation von Transformatoren
- Physik der Gasentladung und des Lichtbogens
- Lichtbogemodellierung und Lichtbogenlöschung
- Design und Bemessung von Lichtbogenanordnungen am Beispiel von Trenn-, Last-, und Leistungschaltern, sowie Ableiterfunkenstrecken
- Überwachung und Diagnose der Isolieranordnungen in den Betriebsmitteln

Netzregelung:
- Wirkleistungs- und Frequenzregelung
   - Primärregelung
   - Sekundärregelung
   - Verbundbetrieb
- Blindleistungs- und Spannungsregelung
   - Spannungsqualität
   - Generatorregelung
   - Transformatorregelung
   - Kompensatoren
   - STATCOM und SVC
   - Leistungselektronische Bauelemente der Energietechnik

Lehrformen

Seminaristische Veranstaltung

Teilnahmevoraussetzungen

Formal gelten die Vorgaben der jeweils gültigen Prüfungsordnung

Prüfungsformen

Klausur oder mündliche Prüfung (je nach Teilnehmerzahl und in Absprache mit dem ganzen Kurs)

Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Modulprüfung muss bestanden sein

Stellenwert der Note für die Endnote

wird im studiengangsspezifischen Handbuch berechnet

Literatur

Beyer, Boeck, Möller, Zaengl, Hochspannungstechnik
Küchler, Andreas, Hochspannungstechnik
Schwab, Adolf, Hochspannungsmesstechnik
Spring, Eckhardt: Elektrische Energienetze, Energieübertragung und Verteilung
Heuck, Dettmann, Schulz: Elektrische Energieversorgung
Flosdorff, Hilgarth: Elektrische Energieverteilung
Schwab, A. J.: Elektroenergiesysteme

Extended Reality
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106361

  • Dauer (Semester)

    1

Extended Reality
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    RMS

  • Dauer (Semester)

    1

  • Kontaktzeit

    72h

  • Selbststudium

    168h

Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen

Die Studierenden kennen die wesentlichen mit Hochspannung beanspruchten Betriebsmittel des Energietransports und können die aus deren betrieblichen Beanspruchung resultierenden Designmerkmale, insbesondere der Isolier- und Lichtbogenanordnungen, erläutern und begründen. Auf der Grundlage eines eingehenden Verständnisses der grundlegenden Alterungs- und Versagensmechanismen sind die Studierenden in der Lage, Isolier- und Lichtbogenanordnungen zu analysieren, zu optimieren und selbständig oder im Team weiter zu entwickeln. Zur Überprüfung der Lösungen und zur betrieblichen Überwachung können die Studierenden Hochspannungsprüfungen und Diagnoseverfahren vorschlagen. Die Studierenden können die an ausgewählten Betriebsmittelbeispielen erlernten Kenntnisse und Methoden auch auf andere Betriebsmittel übertragen.
Die Studierenden verfügen über Kenntnisse zur Wirkung und Rückwirkung von Regelkomponenten und Kompensationseinheiten in Netzen.
Sie verfügen über Kenntnisse zur Auslegung und Simulation von Netzregelanlagen.
Sie sind in der Lage komplexe Aufgabenstellungen durch eigenständige Wahl geeigneter Hilfsmittel (z.B. Software-Tools MicroCap, Simplorer, NETOMAC oder NEPLAN) zu lösen.

Inhalte

Technologie des Energietransports:
- Betriebsmittel des Energietransports und deren Beanspruchungsarten (AC, DC, Mischbeanspruchung)
- Eigenschaften von Isoliergasen
- Teilentladungs- und Duchschlagprozesse gasförmiger Isolieranordnungen
- Design und Bemessung äußerer Isolierstrecken am Beispiel von Freiluftisolatoren
- Eigenschaften von Fesstoffisolierungen
- Alterungs- und Versagensmechnismen bei Fesstoffisolierungen
- Design und Bemessung innere Isolierstrecken am Beispiel von Gießharz isolierten Wandlern
- Eigenschaften von Isolierflüssigkeiten
- Alterungs- und Versagensmechnismen flüssigkeitsisolierter Isolieranordnungen
- Design und Bemssung der inneren Isolation von Transformatoren
- Physik der Gasentladung und des Lichtbogens
- Lichtbogemodellierung und Lichtbogenlöschung
- Design und Bemessung von Lichtbogenanordnungen am Beispiel von Trenn-, Last-, und Leistungschaltern, sowie Ableiterfunkenstrecken
- Überwachung und Diagnose der Isolieranordnungen in den Betriebsmitteln

Netzregelung:
- Wirkleistungs- und Frequenzregelung
   - Primärregelung
   - Sekundärregelung
   - Verbundbetrieb
- Blindleistungs- und Spannungsregelung
   - Spannungsqualität
   - Generatorregelung
   - Transformatorregelung
   - Kompensatoren
   - STATCOM und SVC
   - Leistungselektronische Bauelemente der Energietechnik

Lehrformen

Seminaristische Veranstaltung

Teilnahmevoraussetzungen

Formal gelten die Vorgaben der jeweils gültigen Prüfungsordnung

Prüfungsformen

Klausur oder mündliche Prüfung (je nach Teilnehmerzahl und in Absprache mit dem ganzen Kurs)

Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Modulprüfung muss bestanden sein

Stellenwert der Note für die Endnote

wird im studiengangsspezifischen Handbuch berechnet

Literatur

Beyer, Boeck, Möller, Zaengl, Hochspannungstechnik
Küchler, Andreas, Hochspannungstechnik
Schwab, Adolf, Hochspannungsmesstechnik
Spring, Eckhardt: Elektrische Energienetze, Energieübertragung und Verteilung
Heuck, Dettmann, Schulz: Elektrische Energieversorgung
Flosdorff, Hilgarth: Elektrische Energieverteilung
Schwab, A. J.: Elektroenergiesysteme

Extended Reality 2
  • WP
  • 6 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    106362

  • Dauer (Semester)

    1

Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen

Verschiedene Formen der Brailleschrift und deren Herstellungsverfahren; Umsetzung von Arduino Projekten; Realisierung von Lösungen in Bezug auf die Anforderungen einer spezifische Peer Group (visuelle Beeinträchtigungen)

Inhalte

Die Brailleschrift ist ein taktiles Schriftsystem, das von Louis Braille in den 1820er Jahren entwickelt wurde, um blinden und sehbehinderten Menschen das Lesen und Schreiben zu ermöglichen. Die Schrift basiert auf einem System erhabener Punkte, die in einem 2x3-Raster angeordnet sind. Jeder Buchstabe, jede Zahl, jedes Satzzeichen und sogar spezielle Abkürzungen werden durch unterschiedliche Kombinationen dieser sechs Punkte dargestellt. Es gibt verschiedene Abstufungen der Brailleschrift, angefangen bei der Grundstufe, die die grundlegenden Buchstaben und Zeichen umfasst, bis hin zur fortgeschrittenen Brailleschrift, die komplexe Strukturen wie mathematische und wissenschaftliche Notationen sowie spezielle Abkürzungen enthält. Die Funktionsweise eines Brailledruckers ähnelt der eines herkömmlichen Druckers, aber statt Tinten oder Farben werden erhabene Punkte erzeugt. Brailledrucker sind mit Computern oder mobilen Geräten kompatibel und können die Brailleschrift direkt aus digitalen Textdokumenten drucken. Aufgrund dieser notwendigen mechanischen Arbeit sind diese Geräte oft groß, schwer und sehr teuer. Ein bestehendes open Source Projekt soll nun weiterentwickelt werden. Die Version „La Picoreuse“ (https://github.com/iapafoto/BraillePrinter)soll nun so umgestaltet werden das die dokumentierten Fehler (wie zum Beispiel Prägetiefe und Präge stärke, Normkonformität der Braille Zeichen, Kommunikation mit dem Endg

Lehrformen

Online-Auftaktveranstaltung, Selbststudium, Online Tutorium

Teilnahmevoraussetzungen

Arduino Programmierung; außerdem wünschenswert: Rappidprototyping (Konstruktionszeichnen und 3D Druck)

Prüfungsformen

Paper, Ergebnispräsentation

Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

regelmäßige Teilnahme an der Präsenzveranstaltung; Bestehen der Prüfungsformen

Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)

siehe hierzu Homepage der Ruhr Master School

Literatur

Fahrzeugvernetzung
  • WP
  • 4 SWS
  • 6 ECTS

  • Nummer

    1063951

  • Dauer (Semester)

    1

Gebäudekommunikations- und Managementsysteme
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60632

  • Dauer (Semester)

    1

Hardware-Software-CoDesign
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    106331

  • Dauer (Semester)

    1

Hardware/Software Kodesign
  • WP
  • 4 SWS
  • 5 ECTS

  • Nummer

    RMS

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

  • Kontaktzeit

    60 h

  • Selbststudium

    90 h

Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen

Die Veranstaltung basiert auf den drei Bestandteilen einer semesterbegleitenden Fallstudie eines HW/SW Projekts, der Erstellung einer Veröffentlichung zu einer aktuellen Forschungsfrage und einer Veranstaltung mit einem Industrievertreter. Die Studierenden erwerben die notwendigen Kompetenzen zur fachgerechten Durchführung von HW/SW Projekten anhand aktueller Methodik, zur Anpassung und Erweiterung der Methodik und zur Präsentation und kritischen Diskussion solcher Projekte mit Fachexperten.

Fach- und Methodenkompetenz:

  • Entwicklungsprojekt für ein Hardware-Software-System planen und durchführen (Fallstudie)
  • Analysieren und beurteilen, welche Prozesse, Methoden und Werkzeuge in einem solchen Projekt anzuwenden sind (u.a. SystemC, TLM, Mentor Vista Tools)
  • Modellgetriebenen Ansatz kennen und in einer Fallstudie geeignet anpassen und anwenden
  • Ausgangssituation analysieren (einen Viterbi-Decoder) und strukturieren
  • Anforderungen ermitteln und die Lösung und den Lösungsweg konzipieren
  • Erstellung einer Veröffentlichung (+ Literaturrecherche) für eine kleinere Tagung als Gruppenarbeit (aktuelles Forschungsthema im Bereich des HW/SW Codesign, englisch)

Sozialkompetenz:

  • Zur Abarbeitung der Fallstudie bilden die Studenten Projektteams und definieren die Rollen der einzelnen Teammitglieder entsprechend der Rollen in einem HW/SW-Projekt (basierend auf Belbin Test)
  • Projekt wird eigenständig anhand der vermittelten Methoden und Prozesse geplant und seine Durchführung wird durch einen Projektleiter gesteuert
  • Projekt schließt mit einem Lessons-Learned-Workshop
  • Vortrag auf der Tagung (International Research Conference an der FH Dortmund) zur erstellten Veröffentlichung (englisch)

Berufsfeldorientierung:

  • Vorstellung und Diskussion eines Praxisprojekts durch einen Industrievertreter
  • Studenten sind dann in der Lage, ihr Wissen auf einen Praxisfall zu transferieren und angemessen zu diskutier

Inhalte

  • Fallstudie Viterbi-Decoder
  • Entwicklungsprozesse für HW/SW Projekte
  • Anforderungsanalyse, Testkonzepterstellung
  • Systemmodellierung, Verifikation und Validierung
  • Zielplattformen
  • Systempartitionierung, Repräsentation mittels Graphen
  • Systemsynthese, Codegenerierung, HW/SW Coverfikation
  • Nutzung von SystemC, TLM, Mentor Vista
  • Grundlagen Projektmanagement für Engineering-Projekte, Teamorganisation
  • Schreiben einer (englischsprachigen) Veröffentlichung + Vortrag
  • Beispiel eines komplexen realen HW/SW Projekts, Diskussion mit einem Industrievertreter

Lehrformen

  • Vorlesung in Interaktion mit den Studierenden, mit Tafelanschrieb und Projektion
  • seminaristischer Unterricht mit Flipchart, Smartboard oder Projektion

Teilnahmevoraussetzungen

Siehe jeweils gültige Prüfungsordnung (BPO/MPO) des Studiengangs.

Prüfungsformen

schriftliche Klausurarbeit oder mündliche Prüfung (gemäß akt. Prüfungsplan)

Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

bestandene Klausurarbeit oder bestandene mündliche Prüfung (gemäß akt. Prüfungsplan)

Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)

Master Informatik

Literatur

  • Teich, J.; Haubelt, C.: Digitale Hardware/Software-Systeme, Synthese und Optimierung, 2. Auflage, Springer, 2007
  • Marwedel, P.: Eingebettete Systeme, Springer, 2008
  • Martin, G.; Bailey, B.: ESL Models and their Application: Electronic System Level Design and Verification in Practice, Springer, 2010
  • Schaumont, P.: A Practical Introduction to Hardware/Software Codesign, 2nd Edition, Springer, 2012
  • Angermann, A.; Beuschel, M.; Rau, M.; Wohlfahrt, U.: MATLAB - Simulink - Stateflow, 5. Auflage, Oldenbourg, 2007
  • Sammlung von Veröffentlichungen und Präsentationen im ILIAS

IOT Systems and Services
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60677

  • Dauer (Semester)

    1

IT-Sicherheit und Datenmanagement
  • WP
  • 6 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    RMS

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

  • Kontaktzeit

    72h

  • Selbststudium

    168h

Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen

Die Studierenden haben Detailkenntnisse über die Anforderungen und Ausführungen von sicheren IT-Systemen und robusten Datensystemen für die Steuerung und Überwachung von kritischen Infrastrukturen. Sie kennen insbesondere die gesetzlichen Anforderungen des IT-Sicherheitsgesetzes, BSI-Gesetzes, BSI-Kritis-Verordnungen, IT-Sicherheitskataloges (EnWG §11Abs. 1a) und (EnWG §11Abs. 1b)  sowie die Ausführungshinweise der Normen DIN ISO/IEC 27001, DIN ISO/IEC 27002 und DIN ISO/IEC TR 27019 für die Assets des Geltungsbereiches, wie z. B. Steuerungs-und Telekommunikationssysteme, IT-Bestandssysteme, wie EDM-, GIS-, Marktkommunikations- und Prozessleit-Systeme. Es können die notwendigen technischen wie auch organisatorischen Maßnahmen zum sicheren Betrieb der kritischen Infrastruktur abgeleitet sowie eine umfassende Risikoanalyse, -bewertung und -behandlung erstellt werden.  Hierzu gehören Maßnahme zur Datensicherung, Testverfahren, hardware- als auch softwareseitige Systemhärtung sowie auch der Einsatz von krypthografischer Verfahren. Neben den Fachkenntnissen haben die Studierenden in diesem Modul auch Schlüsselqualifikationen erlangt. Im Teilmodul Data Science erlernen die Studierenden zunächst die Grundprinzipien der digitalen Aufbereitung, Analyse und Darstellung von Datenstrukturen vor dem Hintergrund technischer Prozessdaten. Daran anschliessend werden verschiedene Algorithmen und Techniken zur Mustererkennung, Klassifikation und Vorhersage auf der Basis dieser digitalen Datenstrukturen behandelt und das Wissen anhand praktischer Beispiele sowie selbst durchgeführter Implementierungen vertieft. Ein Fokus des Moduls Data Science liegt auf dem Gebiet des maschinellen Lernens, bei dem Entscheidungsstrukturen anhand von trainierten Daten getroffen werden und keine explizite Programmierung durchgeführt wird.                   

Inhalte

IT-(Informationssicherheit)-Sicherheit in Energienetzen:
- Bedrohungslage und Gefährdungspotenziale kritischer Infrastrukturen, insbesondere Energienetze (ÜBN, VNB) (weitere Betrachtung um den intelligenten Messstellenbetreiber (iMSB) und Energieanlagen)
- gesetzte Anforderungen (IT-Sicherheitsgesetz, BSI-Gesetz, BSI-Kritis-Verordnungen, IT-Sicherheitskatalog (EnWG §11Abs. 1a), IT-Sicherheitskatalog (EnWG §11Abs. 1b), BSI Technische Richtlinie (TR-03109))
- kritische Geschschäftsprozesse und deren Modellierung (Notation: EPK, BPMN2.0, ...)
- Normen (DIN ISO/IEC 27001, DIN ISO/IEC 27002, DIN ISO/IEC TR 27019, TR-3109-x (BSI))
- Managementsytsem (Informationssicherheit und Datenschutz)
- Risikomanagement (Schutzbedarf, Assets, Bedrohung, Schwachstellen, Schadenskategorien nach dem IT-Sicherheitskatalog der BNetzA (Bundennetzagentur))
- Maßnahme zur Informationsicherheit (kryptografische Verfahren, Protokollierung und Überwachung, Kontrolle des Zugriffs auf Systeme und Anwendungen / Hashfunktionen)

Data Science:
- Datenprozessierung: Roh- und Fertigdaten
- Merkmale, Variablendaten sowie fehlende Daten (Ersatzwerte)
- Datenimporte und verschiedene Datenformate
- Datendarstellung (grafisch, tabellarisch), Datencockpit
- Regressions und Klassifikationsalgorithmen
- Überwachtes und unüberwachtes Lernen
- Aktivierungsfunktionen

Lehrformen

Seminaristische Veranstaltung, Praktische Durchführung des Aufbaus und des Tests eines sicheren und robusten Datensystems zur Steuerung und Überwachung von Energienetzen.

Teilnahmevoraussetzungen

Formal gelten die Vorgaben der jeweils gültigen Prüfungsordnung

Prüfungsformen

Klausur oder mündliche Prüfung (je nach Teilnehmerzahl und in Absprache mit dem ganzen Kurs)

Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Modulprüfung muss bestanden sein

Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)

MA Elektrotechnik und Energiesysteme

Stellenwert der Note für die Endnote

5,33%

Literatur

Appelrath, H, u.a. 2012. IT-Architekturentwicklung im Smart Grid.
bitkom und VKU. 2015. Praxisleitfaden IT-Sicherheits-katalog.
BDEW: Whitepaper- Anforderungen an sichere Steuerungs- und Telekommunikationssysteme
BDEW: Ausführungshinweise zur Anwendung des Whitepaper - Anforderungen an sichere Steuerungs- und Telekommunkationssysteme
BDEW: Checkliste zum Whitepaper - Anforderungen an sichere Steuerungs- und Telekommunikationssysteme
BSI: Technische Richtlinie TR-03109, TR-03109-1 bis TR-03109-6 sowie Testspezifikationen (TS)
BSI (Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik). 2015. KRITIS-Sektorstudie – Energie.
Klipper, S. 2015. Information Security Risk Manage-ment. Springer Verlag.
FNN/DVGW. 2015. Informationssicherheit in der Energiewirtschaft.
VDE. 2014. Positionspapier Smart Grid Security Energieinformationsnetze und –systeme.
Kävrestad, J. 2018. Fundamentals of Digital Forensics Theory, Methods, and Real-Life Applications. Berlin. Springer‐Verlag.
Kersten, H. und G. Klett. 2017. Business Continuity und IT-Notfallmanagement. Grundlagen, Methoden und Konzepte. Springer Verlag.
Witte, F. 2016. Testmanagement und Softwaretest. Theoretische Grundlagen und praktische Umsetzung. Springer Verlag
Paar und Pelzl. 2016. Kryptografie verständlich Ein Lehrbuch für Studierende und Anwender. Berlin: Springer‐Verlag.
Eckert, C.: IT-Sicherheit: Konzepte - Verfahren - Protokolle, De Gruyter Oldenbourg
Ng, Soo: Data Science - was ist das eigentlich?!
Nelli: Python Data Analytics
Yan, Yan: Hands-On Data Science with Anaconda
VanderPlas: Data Science mit Python
Frochte: Maschinelles Lernen: Grundlagen und Algorithmen in Python

Innovative Beleuchtungssysteme - Qualität, Technik, Design und Digitalisierung
  • WP
  • 4 SWS
  • 6 ECTS

  • Nummer

    106371

  • Dauer (Semester)

    1

Innovative Beleuchtungssysteme – Qualität, Technik, Design und Digitalisierung (light)
  • WP
  • 2 SWS
  • 3 ECTS

  • Nummer

    106381

  • Dauer (Semester)

    1

Intelligente Antriebssysteme
  • WP
  • 0 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    RMS

  • Dauer (Semester)

    1

  • Kontaktzeit

    72h

  • Selbststudium

    168h

Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen

Die Studierenden verfügen über vertiefte theoretische und praktische Kenntnisse zur Entwicklung, Dimensionierung und Programmierung moderner elektronischer Antriebe in der Antriebs- und Automatisierungstechnik. Sie sind befähigt, geeingente Regelalgorithmen auf der Basis der vorhandenen praktischen Aufgabenstellung zu entwickeln und bei der Umsetzung die Eigenschaften der vorhandenen Komponenten zu berücksichtigen.

Inhalte

Elektronische Antriebe:
In der Lehrveranstaltung „Elektronische Antriebe“ werden modernen elektronische Antriebe in Aufbau und Funktion vorgestellt. Hierbei wird detailliert auf die leistungselektronischen Komponenten eingegangen und die unterschiedlichen Steuer- und Regelmethoden der zugehörigen Hardware erklärt. Praktische Untersuchungen, Simulationen und Dimensionierungsbeispiele ergänzen und vertiefen die Lehrinhalte.

Inhalte:
- Sensoren der Antriebstechnik
- Servoregler und Frequenzumrichter
- Modellbildung, Pulsmustererzeugung und Regelungverfahren
- Elektronische Antriebe (BLDC, Servomotoren, Schrittmotoren)
- Konzepte zur energieeffizienten Nutzung von Antriebssystemen
- Anwendungsbeispiele

Moderne Antriebssteuerungen:
In der Lehrveranstaltung „Moderne Antriebssteuerungen“ werden zunächst verschiedene Regelkreisstrukturen und Auslegungsmethoden, typische Anwendungsprobleme der Regelung mit möglichen Lösungsansätzen behandelt. Danach werden die Anwendungen der Methoden auf Regelung elektrischer Antriebe mit Beispielen ausführlich erklärt und rechnergestützt simuliert.

Inhalte:
- Regelkreisstrukturen
- Typische regelungstechnische Anwendungsprobleme
- Drehzahl-, Drehmoment -und Positionsregelung
- Regelung der Gleichstrommaschine
- Regelverfahren für Drehfeldmaschinen

Lehrformen

Seminaristische Veranstaltung, Praktische messtechnische Untersuchungen an elektronischen Antriebs
systemen,Simulationen

Teilnahmevoraussetzungen

Formal gelten die Vorgaben der jeweils gültigen PrüfungsordnungInhaltlich: Besuch der Veranstaltung Antriebssystemtechnik

Prüfungsformen

Klausur oder mündliche Prüfung (je nach Teilnehmerzahl und in Absprache mit dem ganzen Kurs)

Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Modulprüfung muss bestanden sein

Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)

Digital Transformation (MSc)

Stellenwert der Note für die Endnote

wird im studiengangsspezifischen Handbuch berechnet

Literatur

Brosch: Moderne Stromrichterantriebe
Schröder: Elektrische Antriebe - Regelung von Antriebssystemem
Riefenstahl.: Elektrische Antriebssysteme
Teigelkötter: Energieeffizient elektrische Antriebe
Probst: Servoantriebe in der Automatisierungstechnik
Zirn, Weikert: Modellbildung und Simulation hochdynamischer Fertigungssysteme

Intelligente Energienetze
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60672

  • Dauer (Semester)

    1

Intelligente Sensoren und Aktoren
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60633

  • Dauer (Semester)

    1

Interaktions- und Visualisierungssysteme
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60634

  • Dauer (Semester)

    1

Internet of Things (in Smart Homes, Smart Buildings, Smart Cities)
  • WP
  • 3 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    60684

  • Dauer (Semester)

    1

Low Cost Braille Drucker
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    11260

  • Dauer (Semester)

    1

Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen

Verschiedene Formen der Brailleschrift und deren Herstellungsverfahren; Umsetzung von Arduino Projekten; Realisierung von Lösungen in Bezug auf die Anforderungen einer spezifische Peer Group (visuelle Beeinträchtigungen)

Inhalte

Die Brailleschrift ist ein taktiles Schriftsystem, das von Louis Braille in den 1820er Jahren entwickelt wurde, um blinden und sehbehinderten Menschen das Lesen und Schreiben zu ermöglichen. Die Schrift basiert auf einem System erhabener Punkte, die in einem 2x3-Raster angeordnet sind. Jeder Buchstabe, jede Zahl, jedes Satzzeichen und sogar spezielle Abkürzungen werden durch unterschiedliche Kombinationen dieser sechs Punkte dargestellt. Es gibt verschiedene Abstufungen der Brailleschrift, angefangen bei der Grundstufe, die die grundlegenden Buchstaben und Zeichen umfasst, bis hin zur fortgeschrittenen Brailleschrift, die komplexe Strukturen wie mathematische und wissenschaftliche Notationen sowie spezielle Abkürzungen enthält. Die Funktionsweise eines Brailledruckers ähnelt der eines herkömmlichen Druckers, aber statt Tinten oder Farben werden erhabene Punkte erzeugt. Brailledrucker sind mit Computern oder mobilen Geräten kompatibel und können die Brailleschrift direkt aus digitalen Textdokumenten drucken. Aufgrund dieser notwendigen mechanischen Arbeit sind diese Geräte oft groß, schwer und sehr teuer. Ein bestehendes open Source Projekt soll nun weiterentwickelt werden. Die Version „La Picoreuse“ (https://github.com/iapafoto/BraillePrinter)soll nun so umgestaltet werden das die dokumentierten Fehler (wie zum Beispiel Prägetiefe und Präge stärke, Normkonformität der Braille Zeichen, Kommunikation mit dem Endg

Lehrformen

Online-Auftaktveranstaltung, Selbststudium, Online Tutorium

Teilnahmevoraussetzungen

Arduino Programmierung; außerdem wünschenswert: Rappidprototyping (Konstruktionszeichnen und 3D Druck)

Prüfungsformen

Paper, Ergebnispräsentation

Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

regelmäßige Teilnahme an der Präsenzveranstaltung; Bestehen der Prüfungsformen

Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)

siehe hierzu Homepage der Ruhr Master School

Literatur

Mikroelektronik
  • WP
  • 6 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    60041

  • Dauer (Semester)

    1

Mixed-Signal CMOS Design
  • WP
  • 0 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    RMS

  • Dauer (Semester)

    1

  • Kontaktzeit

    72h

  • Selbststudium

    168h

Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen

Die Studierende erlernen die Methodik für den Entwurf integrierter Schaltungen sowohl im Kontext analoger als auch digitaler Systeme. Darüber hinaus werden die Studierenden in die Lage versetzt, beide Entwurfswelten zu kombinieren und komplexe Mixed-Signal Systeme zu erstellen. Die Studierenden sind nach Besuch der Veranstaltung in der Lage CMOS Schaltungen zu analysieren und das erworbene Wissen kreativ beim Entwurf einzusetzen. Zusätzlich erhalten die Studierenden eine intensive Einführung in die Nutzung professioneller Entwurfswerkzeuge, welche sich als Standardanwendung in der Industrie durch gesetzt haben. Teilnehmer erhalten einen Einblick in gängige Mixed-Signal Design Blöcke wie beispielsweise Analog-Digital bzw. Digital-Analog Converter oder Phase-Lock bzw. Delay-Lock Loops. Etablierte Verifikationsmethoden wie die Unified Verification Methodology wird den Studierenden nahe gebracht.

Inhalte

Teilmodul: Digital CMOS Design
-Übersicht Desing Flow
-Hardwarebeschreibungssprachen: Verilog, System-C, Mixed-Language
-Synthese
-Design Constraints
-Place & Route
-Design For Testibility (DFT)

Teilmodul: Analog CMOS Schaltungsentwurf
- MOS Transistor Modell
- Kurzkanaleffekte
- Rauschen
- Stromspiegel
- Arbeitspunkteinstellung
- Invertierender Verstärker
- Differentieller Verstärker
- Bandgap-Spannungsreferenz
- Linearregler

Nach Vermittlung der grundlegenden Themen werden weitere Einblicke lehrveranstaltungsübergreifend an Hand von konkreten Mixed-Signal Schaltungsbeispielen wie ADC, DAC, PLL, DLL Bausteinen vermittelt und mit gängigen Verifkationsmethoden untersucht.

Lehrformen

Vorlesung, Übung, Seminar, Praktikum

Teilnahmevoraussetzungen

Formal gelten die Vorgaben der jeweils gültigen Prüfungsordnung

Prüfungsformen

Klausur oder mündliche Prüfung (je nach Teilnehmerzahl und in Absprache mit dem ganzen Kurs)

Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Modulprüfung muss bestanden sein

Stellenwert der Note für die Endnote

wird im studiengangsspezifischen Handbuch berechnet

Literatur

Razavi, Design Of Analog Cmos Integrated Circuit , 2Nd Edition, McGraw-Hill
Baker, Cmos: Circuit Design, Layout, and Simulation, 4th Edition, Wiley-Blackwell
Allen, Holberg, CMOS Analog Circuit Design, Oxford University Press
Sansen, Analog Design Essentials, Springer
Hubert Kaeslin: "Top-Down Digital VLSI Design", Morgan Kaufmann, December 2014
Erik Brunvand, Digital VLSI Chip Design with Cadence and Synopsys CAD Tools, Pearson Education
Weste, Harris, CMOS VLSI Design, 4th edition, Addison-Wesley
Nikolic, Rabae, Chandrakasan, Digital Integrated Circuits: A Design Perspective, Pearson Education

Mobile Kommunikationssysteme
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60637

  • Dauer (Semester)

    1

Nachhaltigkeit in smarten Technologien und Gesellschaft
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60679

  • Dauer (Semester)

    1

Neurotechnology and Brain-Computer Interfaces
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    11224

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

  • Kontaktzeit

    60

  • Selbststudium

    120

Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen

Knowledge: Upon completion of this module, students will be able to:
  • Know relevant theoretical foundations of usability engineering
  • Explain and compare established usability engineering tools and methods (AB-Tests, GOMS, Interviews, Usability-Lab Tests, Remote-Tests, etc.)
  • Understand perception of and interaction with standard WIMP based user interfaces. the applicability of those tools and methods in a given project situation
  • communicate concepts for different target groups (professional peers, user groups, management, etc.)
Skills: Upon completion of this module, students will be able to:
  • Observe, recognize and evaluate user behavior and behavioral patterns (e.g. analyzing video protocols from user tests)
  • Analyze context of use by empirical methods like field study or derive it from statistical usage data
  • Derive requirements from the established context of use
  • Create a prototype for a given set of requirements selecting and using an appropriate method (e.g. paper prototype, design prototype, interactive prototype)
  • Evaluate a given prototype or (software) system selecting and using an appropriate method (e.g. cognitive walkthrough, heuristic evaluation, AB-test, informal methods, lab test)
  • Adapt and improve those methods and tools for new application areas and interaction paradigms
Competence - attitude: Upon completion of this module, students will develop the ability and attitude to :
  • Guide a team through all steps of user centered development
  • Create all necessary artifacts in a user centered design process
  • Provide a self-reliant evaluation of the recent status of research in a (small) given area
  • Develop communication concepts for new/adapted target groups
  • Relate and evaluate the methods and tools into the recent scientific publications
  • Critically reflect behavior (own and well as others) in general, as well as in a given situation

Inhalte

This module is focusing on the essential methods and tools to evaluate and measure the effectiveness, efficiency and the joy of use with which a user and perform a task with a given system. The reoccurring scheme throughout the course is the User Centered Design Process (ISO 9241-210). The students will learn how to observe and specify a context of use, derive requirements from it, create a prototype and evaluate it. For all those parts of the process specific tools and methods will be introduced. Students will learn about usability engineering from a theoretical viewpoint, by studying state-of-the-art research publications, as well as from a practical point of view, by project examples and case studies. These methods and tools will be applied as well as critically evaluated and checked for potential of improvement.

Course Structure

1. Introduction
  • Motivation
  • Definition Usability Engineering
2. Processes
  • Usability Engineering -Processes
  • Integration into IT-projects
  • Potential conflicts
  • Communicating Usability
3. Usability Engineering Tools and Methods
  • Analyzing context of use
  • Requirements management
  • Concepts
  • Evaluation
4. Additional topics:
Coordinated with the student's interests one to three of the following topics will be chosen. The list will be adapted to take changes in the state of the art into account.
  • Mobile Computing
  • Individual software solutions
  • Consumer- vs. Business-Software
  • Industrial solutions

Lehrformen

  • E-learning modules and (live-)video lectures on usability engineering foundations
  • Project work (e.g. as part of a block week) to learn practical skills and apply selected tools and methods
  • Guest lectures with experts and trending topics (e.g. mini-lectures) as part of a block week
  • Literature work and conducting (pre-)studies to improve scientific competences on usability engineering

Teilnahmevoraussetzungen

  • Innovation Driven Software Engineering (MOD1-01)
  • R&D Project Management (MOD1-04)
  • Scientific & Transversal Skills 1 (MOD1-05)

Prüfungsformen

Assessment of the course: Theoretical knowledge (20%): Oral exam at the end of the course, Practical Skills (40%): realizing a small real-world project using usability engineering tools and methods during a block week and Scientific Competences (20%): written paper (literature review or original content, approx. 10 pages) and presentation

Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Passed exam and passed semester assignments

Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)

Research Project Thesis (MOD3-03)

Stellenwert der Note für die Endnote

5,00%

Literatur

Jakob Nielsen. (1994). Usability Engineering. Elsevier.

Don Norman. (2013). The design of everyday things. Basic Books.

Jon Yablonski. (2024). Laws of UX: Using Psychology to Design Better Products & Services. O’Reilly.

Carol M. Barum. (2010). Usability Testing Essentials. Elsevier.

Jeffrey Rubin and Dana Chisnell. (2008). Handbook of Usability Testing: Howto Plan, Design, and Conduct Effective Tests. Wiley.

Christian Fuchs. (2022). UX User Experience Management - Application of a Usability Engineering Lifecycle: Concepts and methods for the engineering production of user-friendliness or usability. Independently published.

Muhammad Saeed, Sami Ullah. (2016). Usability Engineering: Evaluating usability. LAP LAMBERT Academic Publishing.

David Platt. (2016). The Joy of UX: User Experience and Interactive Design for Developers. Addison-Wesley Professional.

Yvonne Rogers, Helen Sharp, Jennifer Preece. (2023). Interaction Design: Beyond Human-Computer Interaction. Wiley.

Regine M. Gilbert. (2019). Inclusive Design for a Digital World: Designing with Accessibility in Mind. Apress.

Conference proceedings by ACM SIGCHI (e.g. CHI, TEI, IUI, …)

Book Series, Human -Computer Interaction Series, Springer (e.g. Human Work Interaction Design 2021)

Projektmanagement und Projektplanung
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60683

  • Dauer (Semester)

    1

Qualitätsmanagement
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60625

  • Dauer (Semester)

    1

Radar Systems
  • WP
  • 4 SWS
  • 6 ECTS

  • Nummer

    10420

  • Dauer (Semester)

    1

Reinforcement Learning
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60681

  • Dauer (Semester)

    1

Robotic Vision
  • WP
  • 6 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    60680

  • Dauer (Semester)

    1

Robotics
  • WP
  • 6 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    60123

  • Dauer (Semester)

    1

Ruhr Master School
  • WP
  • 3 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    60701

  • Dauer (Semester)

    1

Ruhr Master School
  • WP
  • 6 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    60704

  • Dauer (Semester)

    1

Semantik und Datenmodelle
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60678

  • Dauer (Semester)

    1

Service orientierte Anwendungen und Dienste
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    11223

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

Signals and Systems for Automated Driving
  • WP
  • 4 SWS
  • 6 ECTS

  • Nummer

    10404

  • Dauer (Semester)

    1

Statistik
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    11012

  • Dauer (Semester)

    1

Sustainability regional: International and Interdisciplinary RMS Summer School
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    11261

  • Dauer (Semester)

    1

  • Kontaktzeit

    Präsenzzeit während der Summer School - 48

  • Selbststudium

    72

Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen

Die Studierenden haben die Fähigkeit erworben, Fragestellungen zum Themenkomplex Nachhaltigkeit mit Bezug auf Digitale Transformation, smarte Technologien und Gesellschaften aus dem ingenieurwissenschaftlichen Blickwinkel heraus zu beleuchten, zu diskutieren und in einem interdisziplinären Kontext zu bearbeiten. Sie sind in der Lage, einen Use Case im Rahmen des Themenschwerpunktes der Summer School auszuarbeiten, diesen adäquat darzustellen und zu erläutern. Die Studierenden werden befähigt, für ihre eigene Fachrichtung auch Wissen aus verschiedenen Fachdisziplinen und Kulturen zu berücksichtigen, zu integrieren und aus den komplexen Zusammenhängen Relevantes für den Use Case auszuwählen sowie das gewonnene Wissen auch auf weitere Fragestellungen zu transferieren. Durch das interkulturelle Training wird in einem Workshop-Format, Sensibilität für das Arbeiten und Gestalten in internationalen Zusammenhängen erworben. Außerdem eignen sich die Studierenden Kommunikationstechniken für heterogene Teams und ein V erständnis vor dem Hintergrund der Global Diversity an.

Inhalte

In der RMS Summer School wird das Thema „Sustainability regional“ von unterschiedlichen Fachdisziplinen im internationalen Austausch betrachtet und aus ingenieurwissenschaftlichem bzw. technischem Blickwinkel bearbeitet. Teilschwerpunkte sind:
  • Smarte Systeme
  • Digitale Transformation und digitale Infrastrukturen
  • Energie und Energiewende o Industrie 4.0
  • Modellbildung und Simulation
  • Mobilitätsentwicklung
  • Nachhaltigkeitsökonomie
  • Projektmanagement
Das Fachprogramm basiert auf drei Hauptbestandteilen, dabei werden aktuelle Trends in Technik und Gesellschaft in den Mittelpunkt gestellt.
  • Fachvorträge mit anschließender Diskussion
  • Fachspezifische Exkursionen, die einen Praxiseinblick vermitteln 
  • Studentische Arbeitsgruppen mit internationaler und interdisziplinärer Zusammensetzung zur Anwendung und Diskussion des neugewonnenen Wissens. Die „Use Case‐Entwicklung“ (z.B. Poster-Projekt) wird dazu genutzt, Rahmenbedingungen für ein fiktives oder reales Projekt zu erarbeiten sowie Anforderungsprofile und interdisziplinäre Lösungsansätze zu den Herausforderungen moderner Metropolregionen, für die das Ruhrgebiet ein Beispiel ist, zu erstellen und das neugewonnene Wissen praktisch anzuwenden.
Den Auftakt zur Summer School bildet das gemeinsame interkulturelle Training von deutschen und internationalen Teilnehmer*innen im Workshop-Format. Das gemeinsame Fazit erfolgt in Form einer Podiumsdiskussion.

Lehrformen

Vorträge, Exkursionen, Workshops, Interkulturelles Training

Teilnahmevoraussetzungen

keine

Prüfungsformen

  1. Hausarbeit zu einem der o.g. Schwerpunktthemen mit Bezug auf ein Vortragsthema aus Summer School; auszuwählen in Absprache mit einer/m hauptamtlich Lehrenden (70% der Gesamtnote)
  2. Mündliche Prüfung (30% der Gesamtnote)

Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Regelmäßige Teilnahme an der RMS Summer School mit mindestens „ausreichend“ bewerteter Prüfungsleistung.
Es besteht die Möglichkeit einen zusätzlichen ECTS-Punkt durch Zusatzleistungen zu erwerben.

Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)

Gemäß Katalog der Ruhr Master School

Verteilte Energieinformationssysteme- und Anwendungen
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    11218

  • Dauer (Semester)

    1

WP anerkannt
  • WP
  • 3 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    60671

  • Dauer (Semester)

    1

WP anerkannt
  • WP
  • 4 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    60670

  • Dauer (Semester)

    1

Wearables
  • WP
  • 6 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    11208

  • Dauer (Semester)

    1

Wellendigitalfilter
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    60220

  • Dauer (Semester)

    1

Wellendigitalfilter 2
  • WP
  • 3 SWS
  • 8 ECTS

  • Nummer

    60663

  • Dauer (Semester)

    1

Wireless Digital Communication
  • WP
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    11219

  • Dauer (Semester)

    1

  • Kontaktzeit

    Präsenzzeit während der Summer School - 48

  • Selbststudium

    72

Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen

Die Studierenden haben die Fähigkeit erworben, Fragestellungen zum Themenkomplex Nachhaltigkeit mit Bezug auf Digitale Transformation, smarte Technologien und Gesellschaften aus dem ingenieurwissenschaftlichen Blickwinkel heraus zu beleuchten, zu diskutieren und in einem interdisziplinären Kontext zu bearbeiten. Sie sind in der Lage, einen Use Case im Rahmen des Themenschwerpunktes der Summer School auszuarbeiten, diesen adäquat darzustellen und zu erläutern. Die Studierenden werden befähigt, für ihre eigene Fachrichtung auch Wissen aus verschiedenen Fachdisziplinen und Kulturen zu berücksichtigen, zu integrieren und aus den komplexen Zusammenhängen Relevantes für den Use Case auszuwählen sowie das gewonnene Wissen auch auf weitere Fragestellungen zu transferieren. Durch das interkulturelle Training wird in einem Workshop-Format, Sensibilität für das Arbeiten und Gestalten in internationalen Zusammenhängen erworben. Außerdem eignen sich die Studierenden Kommunikationstechniken für heterogene Teams und ein V erständnis vor dem Hintergrund der Global Diversity an.

Inhalte

In der RMS Summer School wird das Thema „Sustainability regional“ von unterschiedlichen Fachdisziplinen im internationalen Austausch betrachtet und aus ingenieurwissenschaftlichem bzw. technischem Blickwinkel bearbeitet. Teilschwerpunkte sind:
  • Smarte Systeme
  • Digitale Transformation und digitale Infrastrukturen
  • Energie und Energiewende o Industrie 4.0
  • Modellbildung und Simulation
  • Mobilitätsentwicklung
  • Nachhaltigkeitsökonomie
  • Projektmanagement
Das Fachprogramm basiert auf drei Hauptbestandteilen, dabei werden aktuelle Trends in Technik und Gesellschaft in den Mittelpunkt gestellt.
  • Fachvorträge mit anschließender Diskussion
  • Fachspezifische Exkursionen, die einen Praxiseinblick vermitteln 
  • Studentische Arbeitsgruppen mit internationaler und interdisziplinärer Zusammensetzung zur Anwendung und Diskussion des neugewonnenen Wissens. Die „Use Case‐Entwicklung“ (z.B. Poster-Projekt) wird dazu genutzt, Rahmenbedingungen für ein fiktives oder reales Projekt zu erarbeiten sowie Anforderungsprofile und interdisziplinäre Lösungsansätze zu den Herausforderungen moderner Metropolregionen, für die das Ruhrgebiet ein Beispiel ist, zu erstellen und das neugewonnene Wissen praktisch anzuwenden.
Den Auftakt zur Summer School bildet das gemeinsame interkulturelle Training von deutschen und internationalen Teilnehmer*innen im Workshop-Format. Das gemeinsame Fazit erfolgt in Form einer Podiumsdiskussion.

Lehrformen

Vorträge, Exkursionen, Workshops, Interkulturelles Training

Teilnahmevoraussetzungen

keine

Prüfungsformen

  1. Hausarbeit zu einem der o.g. Schwerpunktthemen mit Bezug auf ein Vortragsthema aus Summer School; auszuwählen in Absprache mit einer/m hauptamtlich Lehrenden (70% der Gesamtnote)
  2. Mündliche Prüfung (30% der Gesamtnote)

Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Regelmäßige Teilnahme an der RMS Summer School mit mindestens „ausreichend“ bewerteter Prüfungsleistung.
Es besteht die Möglichkeit einen zusätzlichen ECTS-Punkt durch Zusatzleistungen zu erwerben.

Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)

Gemäß Katalog der Ruhr Master School

2. Studiensemester

Applied Embedded Systems
  • WP
  • 4 SWS
  • 6 ECTS

  • Nummer

    RMS

  • Sprache(n)

    en

  • Dauer (Semester)

    1

  • Kontaktzeit

    60

  • Selbststudium

    120

Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen

Knowledge
  • Knows standards and platforms for specific domain
  • Knows target systems
  • Has acquired overview of target domain
Skills
  • Can describe relevant characteristics and challenges of application domain
  • Can model mechatronic systems for the domain
  • Can apply methodology and state of the art tools on real use cases
  • Can select tools and define tool chains and design flows
Competence - attitude
  • Can structure a real mechatronic systems design project
  • Can communicate and find solutions with domain experts
  • Understands issues from application domains and can integrate solutions into a holistic design

Inhalte

Applied embedded systems such as embedded controllers for industrial (i.e. robotics) applications are surrounded from sensors and actuators. Together with other embedded systems they can be groups of networked computers, which have a common goal for their work. This course gives an overview about the recent state of the art in embedded and cyber physical systems. Each semester, a selected CPS application will be analyzed in depth. This can be from robotic, energy, mobile communications or industrial scenarios (industry 4.0). The student will learn how to explore and structure a certain application domain and how to map the acquired skills and knowledge to that particular domain. CPS applications will be selected from recent research projects.


Course Structure
  1. Introduction to the application domain
  2. Characteristics of CPS in the application domain
  3. Architectures for application specific CPS
    1. Standards
    2. Platforms and Frameworks
    3. Design methodology and processes
  4. Domain specific languages (DSL) and applications
    1. DSL engineering
    2. Tools and Tool Chain Integration
  5. Target Platforms and Code Generation
    1. Code generation
    2. Using real time operating systems (RTOS)

Case Studies
  • CS01: AMALTHEA tool chain – will be used for case study
  • A recent use case from a research project will be discussed

Skills trained in this course: theoretical, practical and methodological skills

Lehrformen

  • Lectures, Labs (with AMALTHEA tools), homework
  • Access to tools and tool tutorials
  • Access to recent research papers

Teilnahmevoraussetzungen

none

Prüfungsformen

  • Oral Exam at the end of the course (50%) and
  • group work as homework (50%): modeling and target mapping of an example with AMALTHEA tools, demonstration and presentation

Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Passed exam and passed semester assignments
 

Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)

Requires:
  • MOD1-02 – Distributed and Parallel Systems
  • MOD1-03 - Embedded Software Engineering
Connects to:
  • MOD-E02 – Biomedical Systems
  • MOD-E04 – SW Architectures for Embedded Systems
  • MOD-E03 – Automotive Systems

Stellenwert der Note für die Endnote

5,00%

Literatur

SW Architectures for Embedded and Mechatronic Systems
  • WP
  • 4 SWS
  • 6 ECTS

  • Nummer

    RMS

  • Sprache(n)

    en

  • Dauer (Semester)

    1

  • Kontaktzeit

    60

  • Selbststudium

    120

Lernergebnisse (learning outcomes)/Kompetenzen

Knowledge
  • Knows concepts and structure of SW architectures for embedded systems
  • Knows standards and frameworks
  • Knows specific challenges (e.g. real time, functional safety)
Skills
  • Can define requirements and features for a specific problem
  • Can develop a SW architecture for a specific problem
  • Can model SW architectures with state of the art tools
  • Can apply SW architecture standards to structure a project
Competence - attitude
  • Ensures quality and safety for embedded SW
  • Can discuss and assess the advantages and disadvantages of different SW architectures
  • Understands the main issues within research about SW architectures for embedded systems

Inhalte

The ongoing complexity increase in mechatronic solutions consequently leads to more complex embedded systems and embedded software. Therefore, advanced SW engineering methodology from large software development projects is consecutively applied in the embedded world, too. Software architectures help to structure, to manage and to maintain large embedded SW systems. They allow re-use, design patterns and component based development. In addition, specific topics like safety, SW quality, integration and testing are addressed by SW architectures and respective standards (e.g. AUTOSAR). In this module, students learn about the concepts and structure of SW architectures for embedded systems.


Course Structure
  1. Characteristics of Embedded (and real-time) Systems
  2. Motivation for Architectures for Embedded and Mechatronic Systems
  3. Software Design Architecture for Embedded and Mechatronic Systems
  4. Patterns for Embedded and Mechatronic Systems
  5. Real-Time Building Blocks: Events and Triggers
  6. Dependable Systems
  7. Hardware's Interface to Embedded and Mechatronic Systems
  8. Layered Hierarchy for Embedded and Mechatronic Systems Development
  9. Software Performance Engineering for Embedded and Mechatronic Systems
  10. Optimizing Embedded and Mechatronic Systems for Memory and for Power
  11. Software Quality, Integration and Testing Techniques for Embedded and Mechatronic Systems
  12. Software Development Tools for Embedded and Mechatronic Systems
  13. Multicore Software Development for Embedded and Mechatronic Systems
  14. Safety-Critical Software Development for Embedded and Mechatronic Systems

Case Studies
  • CS01: AMALTHEA tool chain – front end will be used for modeling, Artop modeling tool for AUTOSAR will be used
  • CS05: M2M System – architecture of the middleware will be used

Skills trained in this course: theoretical, practical and methodological skills

Lehrformen

  • Lectures, Labs (with AMALTHEA and Artop tools), homework
  • Access to tools and tool tutorials
  • Access to recent research papers
  • Presentation of an industry case by partner BHTC GmbH

Teilnahmevoraussetzungen

programming, basics of embedded systems

Prüfungsformen

  • Oral Exam at the end of the course (50%) and
  • individual homework (50%): paper/essay on a recent research topic, presentation

Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

  • MOD1-02 – Distributed and Parallel Systems
  • MOD1-03 - Embedded Software Engineering
  • MOD2-01 – Mechatronic Systems Engineering

Verwendbarkeit des Moduls (in anderen Studiengängen)

Connects to:
  • MOD-E01 – Applied Embedded Systems 1 & 2
  • MOD-E03 – Automotive Systems

Stellenwert der Note für die Endnote

5,00%

Literatur

  • Robert Oshana and Mark Kraeling, Software Engineering for Embedded Systems: Methods, Practical Techniques, and Applications, Expert Guide, 2013
  • Bruce Powel Douglass. Doing Hard Time: Developing Real-Time Systems with UML, Objects, Frameworks and Patterns. Addison-Wesley, May 1999
  • Bruce P. Douglass, Real-Time Design Patterns: Robust Scalable Architecture For Real-Time Systems, Addison-Wesley, 2009
  • F. Buschmann, R. Meunier, H. Rohnert, P. Sommerlad, and M. Stal. Pattern Oriented Software Architecture. John Wiley & Sons, Inc., 1996

3. Studiensemester

Projektarbeit 2
  • PF
  • 3 SWS
  • 6 ECTS

  • Nummer

    60722

  • Sprache(n)

    de

  • Dauer (Semester)

    1

5. Studiensemester

Masterstudienarbeit
  • PF
  • 0 SWS
  • 14 ECTS

  • Nummer

    120

  • Dauer (Semester)

    1

8. Studiensemester

Thesis und Kolloquium
  • PF
  • 3 SWS
  • 4 ECTS

  • Nummer

    101

  • Dauer (Semester)

    1

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