Das Internet der Dinge: IoT (Internet of Things)

Die Teilnehmer erhalten einen Überblick über die aktuellen Entwicklungen im Bereich des Internets der Dinge. Dabei werden anhand von beispielhaften Implementierungen die Herausforderungen und Chancen dieser Entwicklung deutlich gemacht. Entwickler im Bereich des Internets der Dinge müssen über vielfältige Kenntnisse aus dem Bereich der Elektrotechnik (Hardware, Übertragungsprotokolle) und Informatik (Anwendungsprogrammierung, Netzwerkprotokolle) verfügen. Das Seminar soll einen Überblick über die benötigten Skills vermitteln, aber auch aktuelle Entwicklungen (z.B. Betriebssysteme für Mikrocontroller und entstehende Standards) darstellen, die einen schnellen Marktzugang für neue Ideen ermöglichen.

• Smart Objects als Hosts im ’Internet of Things’
  • Anforderungen
• IPv6 als Enabling Technology für das zukünftige Internet
• Bausteine für das Internet der Dinge
• Betriebssysteme für Mikrocontroller
  • Hardwareplattformen
  • IEEE 802.15.4 - Funklayer
  • 6LoWPAN Adaptionslayer & Routing
  • JSON (JavaScript Object Notation)
Architekturkonzepte
• Restful-Services
  • Publish-Subscribe Architekturen
Implementierungen
MQTT-Broker Mosquitto
  • Beispielimplementierung in Python und C

• Ausblick auf zukünftige Entwicklungen und Herausforderungen
  • Sicherheit
  • Skalierbarkeit

Das Internet ist aus der modernen Kommunikation zwischen Menschen nicht mehr wegzudenken. Computernetzwerke haben heute nahezu jeden Lebens- und Arbeitsbereich durchdrungen Viele Marktbeobachter gehen davon aus, dass mit der fortschreitenden Miniaturisierung der Elektronik und der Einführung von IPv6 das IP-Protokoll zukünftig auch im Bereich der Gerätevernetzung (Machine-to-Machine) eingesetzt wird. Um die Vision vernetzter Gebäude- und Haushaltstechnik Wirklichkeit werden zu lassen, werden kostengünstige und energieeffiziente Netzknoten benötigt, die sich ohne zusätzlichen Verkabelungsaufwand installieren lassen.
Im Seminar wird eine prototypische Implementierung eines Automatisierungsnetzes entwickelt. Diese nutzt mit dem MQTT Protokoll einen Message-basierten Ansatz, welcher die kommunizierenden Elemente voneinander entkoppelt. Dieser Teil der Veranstaltung hat Workshop-Charakter. Die Teilnehmer sollen ein selbst gewähltes Automatisierungsszenario entwerfen und umsetzen. Es werden verschiedene netzwerkfähige Aktoren und Sensoren bereitgestellt. Die einzelnen Netzelemente sind über ein IEEE 802.15.4 Funknetz verbunden und nutzen IPv6 für die Kommunikation zwischen den Netzknoten. Anhand einer praktischen Einführung wird die Programmierung unter Contiki-OS und die Toolchain für die Entwicklung auf Embedded Devices vorgestellt. Im Seminar werden praktische Herausforderungen der Entwicklung von IoT-Anwendungen vermittelt sowie eine Einschätzung der Leistungsfähigkeit der Lösung gegeben.

Ingenieure und Fachkräfte, die sich mit diesem Thema beschäftigen  

Für die optimale Teilnahme an den praktischen Übungen sollten Teilnehmer über Grundwissen im Bereich Netzwerkprogrammierung und dem Umgang mit dem Betriebssystem Linux verfügen. Empfehlenswert sind Grundlagen zum Internetprotokoll IPv6.

Beachten Sie bitte "Netzwerksicherheit und Kryptographie" am 29.9.2017.
Sie erhalten einen Überblick über die mathematischen Grundlagen und Eigenschaften von aktuellen kryptographischen Algorithmen. Dabei werden einfache Beispiele verwendet, die sich mit dem Taschenrechner nachvollziehen lassen.