Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell

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Mobile Datenlkommunikation Modul BWI 50103


Stand: 27.09.2015

Das Modul Mobile Datenkommunikation ist zweigeteilt, den ersten Teil übernimmt Herr Prof. Dr. Schekelmann.
Im zweiten Teil des Moduls Mobile Datenkommunikation geht es um Mobilfunknetze, WLAN, Bluetooth und Co. und die Besonderheiten, die bei der Kommunikation über die jeweiligen Funknetze zu beachten sind.
Zunächst erhalten Sie in einer seminaristischen Vorlesung einen Überblick über die mobilen Netzstrukturen.
Zur Vertiefung werden Sie sich ein praktisches Thema intensiver anschauen und in Mehr-Personen-Teams sich eines Recheche- und Konfigurationsprojektes (oder Programmierprojektes) annehmen. Die Aufgabe kann also einen Programmieranteil z.B. in Java auf PC oder Android, C oder Phyton oder PHP auf Raspberry Pi enthalten.

Materialien für die Projekte (Raspberrys, Funkmodule, RFID-Empfänger, UMTS-Sticks etc) bekommen Sie gestellt.
Allerdings sind keine Android-Leihgeräte verfügbar, so das Sie hier auf Ihr privates Gerät zurückgreifen müssen.

Die mit "leicht" gekennzeichneten Projekte erfordern eine glänzende Dokumentation, wenn Sie eine gute Note erreichen wollen.

Die im aktuellen Semester angebotenen Projekte:
  1. Ping of Live
    Raspberry Pi gibt regelmäßig Lebenszeichen via SMS.
    Schwierigkeitsgrad: leicht
    Betreuung: Brell
  2. Bluetooth-Analysator
    Auf einem Android-Smartphone oder enem Raspberry Pi soll eine Programmsystem implementriert werden, dass es erlaubt, die Bluetooth-Kommunikation z.B. mit einem Selfie-Stick mitzuschreiben und so eine Analyse des Datenstroms zu ermöglichen. Ressourcen: Selfie Stick und eine Funktastatur werden gestellt
    Schwierigkeitsgrad: eher hoch
    Betreuung: Brell
  3. Funk-Kommunikation über 443MHz Funkmodule zwischen zwei Raspberrys.
    Für den Anschluss an die GPIO des Raspberry Pi gibt es 443 MHz Empfänger und Sender.
    Hieraus kann man mit einem selbst erdachten Leitungsprotokoll ( etwa wie das Start-Stop-Verfahren ... oder einem Protokoll, dass bei der Recherche gefunden wurde) einfache Textzeichen übertragen.
    Schwierigkeitsgrad: mittel
    Betreuung: Brell
  4. WLAN Heatmap
    Kernstück ist eine App auf Android oder ein Programm (C oder Shell-Script oder PHP) auf einem Raspberry, das bei Aufruf WLAN-Netze erkennt und die SSIDS mit Empfangsstärke und bei Android GPS-Koordinaten sowie Zeitstempel auf der SD-Karte als CSV-Format speichert. Für die Aufbereitung der Daten soll eine Excel-Arbeitsblatt entwickelt werden.
    Eine grafische Darstellung der Werte in Form einer Heatmap ist wünschenswert.
    eigene Ressourcen:Android-Smartphone
    Schwierigkeitsgrad: eher leicht.
    Betreuung: Brell
  5. IOT 1 (Kommunikation im Internet der Dinge via Mail und Pull App)
    Oberthema für die Projekte IOT 1 bis IOT 3 ist: Kommunikation im Internet der Dinge oder: „Wie gelangt eine Push-Nachricht von einem Kühlschrank auf Ihr Smartphone?“
    In allen drei Fällen soll
    - Lösungskonzept und Bewertung auf einem Poster dargestellt werden
    - ein Prototyp implementiert werden (der Kühlschrank wird dabei durch ein Stück Software ersetzt)
    - in einer Ausarbeitung das Thema Sicherheit näher beleuchtet werden. Wie lassen sich jeweils Aspekte wie z.B. Vertraulichkeit, Integrität, Authenzität sicherstellen?
    eigene Ressourcen:Android-Smartphone
    Schwierigkeitsgrad: eher leicht.
    Betreuung: Schekelmann
  6. IOT 2 (Kommunikation im Internet der Dinge via Push Server)
    Analog IOT 1, allerdings unter Verwendung eines Push-Servers (z.B. google Cloud Messaging)
    eigene Ressourcen:Android-Smartphone
    Schwierigkeitsgrad: eher mittel.
    Betreuung: Schekelmann
  7. IOT 3 (Kommunikation im Internet der Dinge via Push Server)
    Analog IOT 1, unter Verwendung eines Message Brokers mit Nutzung des Protokolls MQTT
    eigene Ressourcen: eigenes Android-Smartphone oder eigenes Notebook
    Schwierigkeitsgrad: eher hoch.
    Betreuung: Schekelmann
  8. Der elektronische Schlüsselkasten.
    Es soll ein Konzept etwickelt werden, wie die Schlüsselvergabe für die studentischen Lernräume analog zu den "blauen Kästen" für die Medientechnologie organisatorisch verinfacht werden kann. Das Konzept ist zumindest in Teilen prototypisch umzusetzen.
    Schwierigkeitsgrad: sehr hoch
    Betreuung: noch offen
Prüfungsleistung
Die Prüfungsleistung besteht aus:
  1. Der Beteiligung/Diskussion während der seminaristischen Vorlesung
  2. Dem Projektergebnis, bestehend aus:
    1. Der Konfiguration bzw. dem Programm, einer Dokumentation, die es erlaubt, das Projekt "nachzubauen",
    2. Einem Poster, das das Erarbeitete zeigt,
    3. Dem Vortrag/Diskussion am letzten Termin, in dem jedes Team sein Projektergebnis anhand des Posters darstellt.
  3. Die Inhalte der seminaristischen Vorlesung können ggf. durch einen kurzen multiple choice Test überprüft werden.


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