Systementwurfs-Teamprojekt
Das Systementwurfs-Teamprojekt (SET) ist eine Lehrveranstaltung im Bachelor-Studiengang Computer Engineering (L.079.09702).
Die Veranstaltung vermittelt durch die Umsetzung eines mittelgrossen technischen Projekts in Teamarbeit neben den vom jeweiligen Projektthema abhängigen fachlichen Vertiefungen in den Gebieten der Elektro- und Informationstechnik und Informatik vor allem Schlüsselqualifikationen. Die Durchführung erfolgt in mehreren Gruppen, die jeweils von einem Fachgebiet der Elektrotechnik oder der Informatik betreut werden, und die unterschiedliche Themen anbieten.
Vorbesprechung
Die Vorbesprechung im Wintersemester 2023/2024 findet am 23.10. um 18:00 Uhr statt. Der Raum wird noch bekannt gegeben. Bitte beachten Sie, dass die Teilnahme an der Vorbesprechung für die Projektteilnahme zwingend erforderlich ist!
Weitere Informationen finden Sie auf der Webseite der Computer Engineering Group.
Thema WS23/24: Autonom agierendes Überwasserfahrzeug (USV)
Im Rahmen des Systementwurfs-Teamprojekt soll ein System zur automatischen, ortsaufgelösten Datenerfassung auf Gewässern realisiert werden. Dazu sollen die Studierenden ein autonom agierendes Überwasserfahrzeug (Unmanned Surface Vehicle/Ultrasound Vehicle/USV), welches mit verschiedenen Sensoren ausgestattet werden soll, konzipieren und entwickeln. Vorrangig soll das USV mit einem Echolot zur Vermessung des Seebodens ausgestattet werden. Anschließend sollen die erfassten Daten verarbeitet und grafisch dargestellt werden. Zusätzlich soll die Möglichkeit vorgesehen werden, das USV auch mit weiteren Sensoren wie zum Beispiel zur Messung des pH-Werts oder der Temperatur auszustatten.
Abgeschlossene Projekte
Der International Congress on Ultrasonics, eine Tagung mit mehreren hundert Teilnehmern und Vorträgen, wird 2025 in Paderborn stattfinden. Die Vorträge laufen parallel in verschiedenen Räumen ab und müssen dabei aber einem vorgegebenen Zeitplan folgen. Rede- und Diskussionszeiten müssen eingehalten werden, um einen reibungslosen Ablauf der Tagung zu gewährleisten.
Im Rahmen des Systementwurfs-Teamprojekt soll zu diesem Zweck eine Tagungsuhr entwickelt werden. Diese soll zum einen aus vernetzten mobilen Endgeräten auf Mikrocontroller-Basis bestehen, die in den Vortragsräumen platziert werden und optische sowie akustische Signale ausgeben können, um Beginn und Ende von Rede- und Diskussionszeiten zu signalisieren. Zur Steuerung und Konfiguration soll eine Software mit einer einfach zu bedienenden, grafischen Oberfläche entworfen werden. Die Kommunikation zwischen den Endgeräten und der Steuerstoftware soll über das mqtt-Protokoll realisiert werden, wobei vor allem Aspekte der Ausfallsicherheit und Verlässlichkeit berücksichtigt werden sollen.
Bei der Durchführung von lang andauernden und hochsensiblen Experimenten ist eine Überwachung der Umgebungsbedingungen unerlässlich. Außerdem ist es für den/die Experimentator:in wichtig, stets über den aktuellen Stand der teilautomatisieren Versuche informiert zu sein. Im Rahmen des Systementwurfs-Teamprojekt soll ein modulares Netzwerk basierend auf dem mqtt-Protokoll aufgebaut werden, mit dem sowohl Messwerte als auch Statusmitteilungen versandt, empfangen und verarbeitet werden können. Mögliche Quellen für zu vermittelnde Daten sollen von Mikrocontroller-basierten Sensorknoten bis hin zu Softwarebibliotheken in Python reichen. Verarbeitet werden sollen die Daten zum Beispiel in mobilen Status-Displays und durch Chatbots, die Nutzer:innen zum Beispiel bei Grenzwertüberschreitung warnen können. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf einer modularen, erweiterbaren Realisierung sowie auf sicherheitstechnischen Aspekten.
Am Fachgebiet elektrische Messtechnik werden zur hochaufgelösten Datenakquisition USB-Oszilloskope der Firma TiePie eingesetzt. Bei der Inbetriebnahme eines Messplatzes ist es wünschenswert, am Computer die Messdaten live sehen zu können. Dafür soll eine grafische Oberfläche in der Programmiersprache Python entwickelt werden, welche plattformunabhängig eingesetzt werden kann. Weiterhin verfügen die Oszilloskope über einen eingebauten Signalgenerator, welcher ebenfalls über die Software konfiguriert und bedient werden soll. Die Software soll dabei modular ausgelegt werden, sodass in einem weiteren Schritt auch Messsysteme anderer Hersteller eingebunden werden können.
Vor dem WS19/20 wurde die Lehrveranstaltung im Sommersemester angeboten. Die angebotenen Themen lauteten:
- SS19: Rechnergestützte Messdatenanalyse, -visualisierung und Signalgenerierung (mangelns Interessenten im WS19/20 erneut angeboten)
- SS18: Wie kalt ist die Pader? Umweltdatenerfassung im Netz des Freifunk Hochstift (mangelns Interessenten nicht durchgeführt)
- SS17: Modulares, rekonfigurierbares Sensor/Aktor-Netzwerk
- SS16: Modulares Sensor/Aktor-Netzwerk
- SS15: Raum- und Messplatzüberwachung
