TU BRAUNSCHWEIG
| Carl Friedrich Gauß Faculty | Department of Computer Science
Informatikzentrum

Wireless Networking Lab -- Praktikum Wireless Sensor Networks *Spezial*

Semester
Module #INF-KM-26
Event #INF-KM-002, INF-KM-022
ProgrammesBachelor Informatik, Bachelor Informations-Systemtechnik, Bachelor Wirtschaftsinformatik, Diplom Informatik, Master Informatik, Master Informations-Systemtechnik, Master Wirtschaftsinformatik
IBR GroupCM (Prof. Wolf)
TypePraktikum
Lecturer
PhotoProf. Dr.-Ing. Lars Wolf
Institutsleiter
wolf[[at]]ibr.cs.tu-bs.de
+49 531 3913288
Room 138
Assistants
PhotoJan Schlichter
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
schlichter[[at]]ibr.cs.tu-bs.de
+49 531 3913154
Room 118
PhotoRobert Hartung
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
hartung[[at]]ibr.cs.tu-bs.de
+49 531 3913246
Room 131
Hiwi
Credits5
Hours4
Time & Place

Die genauen Zeiten werden noch bekanntgegeben. Es wird insgesamt 6 Veranstaltungen mit Anwesenheitspflicht (u.a. Kick-off, Zwischenpräsentation, und Abschlusspräsentation) geben. Der Rest des Praktikums findet selbstorganisiert statt; ein Hiwi stehen währenddessen zu definierten Zeiten zur Hilfestellung bereit.

Prerequisites

Erfolgreiche Teilnahme an der Veranstaltung Computernetze 1

Weitere Voraussetzung sind Kenntnisse mit der Programmiersprache C oder die Bereitschaft, sich diese vor dem Praktikum anzueignen.

Jeder Teilnehmer braucht einen gültigen y-Account des GITZ.

Certificates Erfolgreiche Bearbeitung aller Aufgaben.
Registration
Die Teilnahme am Praktikum muss im Rahmen der Prüfungsanmeldewoche Informatik beim Prüfungsamt als Prüfungsleistung angemeldet werden! Es handelt sich um eine Leistung des Masterstudiengangs Informatik. Bachelor-Studierende müssen zusätzlich einen Antrag stellen, ob das Modul im Bachelor oder Master angerechnet werden soll!
Die Anmeldefrist ist am 15.04.2020 abgelaufen.
Please login to get more information here as a mitarb member.
Content Programmierung von Sensorknoten.
Material
The material is only available to registered attendees. In order to register, you need either an IBR account or a self-activated IBR-y-account. Afterwards you can login to this site (with the function at the top of this page).
[ Newsfeed aller Formate ]
ChapterSlidesMoviesAudioExercises
Folien des Kick-Off
pdfpdfpdf
Folien des Tutorials
pdfpdfpdf
Schedule
[ Subscribe Calendar | Download Calendar ]
DateDescription
20.04.2020, 14:00 UhrEinführungsveranstaltung
23.04.2020, 15:00 UhrTutorial Teil 1
24.04.2020, 16:45 UhrTutorial Teil 2
05.05.2020, 15:59 Uhr spätestens: Abgabe der ersten Aufgabe
05.05.2020, 16:45 UhrPräsenation der Aufgabenvorschläge
12.05.2020, 16:45 UhrKick-Off Aufgabe 2: Projektphase/Start der zweiten Aufgabe
16.06.2020, 16:45 UhrZwischenpräsentation: Zwischenpräsenation
21.07.2020, 16:45 UhrAbschlussveranstaltung: Abschlusspräsenation
References

Zum Login auf der Seite ist die einmalige Freischaltung des y-Accounts nötig.

Links

Einleitung

In drahtlosen Sensornetzen (Wireless Sensor Netzworks) werden verschiedenste Daten mithilfe von Sensorknoten aufgenommen, verarbeitet, gespeichert und versendet. Die Sensorknoten bestehen dabei in der Regel aus einem Mikrocontroller, einem Funktransceiver mit Antenne, diversen Messaufnehmern, Datenspeicher und Energieversorgung. Am Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund wurde mit INGA ein drahtloser Sensorknoten entwicklet, der in diesem Praktikum zum Einsatz kommen soll. Es ist geplant, jedem Praktikumsteilnehmer 2+ Knoten für die Dauer des Praktikums zur Verfügung zu stellen.

WSN-Lab *Spezial* Home Edition

In diesem Semester wird wieder einmal die Spezial-Variante des Praktikum Wireless Sensor Networks (WSN-Lab) stattfinden. In der Home Edition des Praktikums wird auf Präsenzveranstaltungen in der Universität und auf Gruppenarbeit verzichtet. Trotzdem bietet das WSN-Lab weiterhin die Möglichkeit kreative Aufgabenstellungen mit Sensorknoten zu lösen. Über das für die Einführungsveranstaltung genutzte Tool für Videokonferenzen werden sie rechtzeitig per Mail informiert.

Inhalt

Das Praktikum beginnt mit einer Einführung (Tutorial) in die Programmierung von drahtlosen Sensorknoten auf Basis von RIOT OS. Anschließend wird es eine einfache Einstiegsaufgabe geben, die während einer virtuellen Abgabe von jedem/jeder Teilnehmer/Teilnehmerin präsentiert wird. Bei der zweiten Aufgabe des Praktikums geht es um die Bearbeitung eines selbstständig überlegten Projekts. Anders als sonst wird dieses Projekt in diesem Semster ebenfalls in Einzelarbeit durchgeführt. Sollte es an eigenen Ideen mangeln, werden wir gerne Vorschläge für interssante und/oder sinnvolle Aufgaben machen.

Der Sensorknoten INGA

  • MCU: Atmel ATmega 1284P 8-bit RISC
  • Radio-Transceiver: Atmel AT86RF231 2.4 GHz Radio Transceiver
  • Antenna: PCB High-Gain-Antenna, taken from the original Raven-Layout.
  • Flash: Atmel AT45DB161D 16 MBit onBoard Flash Memory
  • Micro SD-Card Slot
  • USB powered and programmable
  • Accelerometer
  • Gyroscope
  • Pressure Sensor
  • Temperature Sensor
  • Magnetometer
Please login to get more information here.
Die einzelnen Aufgaben: (Login erforderlich)
Please login to get more information here.

1. Fernsteuerung

Mit zwei Sensorknoten ist eine einfache Fernsteuerung zu realisieren. Dabei soll der Taster des einen Sensorknotens die LEDs des anderen Sensorknotens steuern, wobei die beiden LEDs als binärer Zähler fungieren sollen. Das Ganze soll in beide Richtungen funktionieren, d.h. jeder der beiden Sensorknoten übernimmt sowohl die Rolle des Senders, als auch die Rolle des Empfängers. Gleichzeitig soll der aktuelle Wert des Zählers per serieller Schnittstelle an den PC übertragen und dort angezeigt werden.

Um ein wenig tiefer in die Kommunikation einzusteigen, ist die Aufgabe mit verschiedenen Kommunikationsstacks umzusetzen, wobei jeweils auf Unicast Kommunikation zu setzen ist. Es ist sicherzustellen, dass eventuell empfangene Daten anderer Teilnehmer ignoriert werden. Weiterhin soll nur beim Drücken des Knopfes gezählt werden, jedoch nicht beim loslassen.

  • Kommunikation auf Basis von UDP/IP.
  • (optional) Kommunikation auf Basis von TCP/IP.

Bearbeitung und Abgabe

Die Abgabe erfolgt nach Vereinbarung eines Termins per Vorführung bei den Betreuern. Der späteste Abgabetermin ist der 05.05.2020 um 15:59 Uhr.

1a. Optionale Zusatzaufgabe: Temperaturüberwachung

Knoten 1 erfasst regelmäßig die Temperatur seiner Umgebung. Sobald die Temperatur einen Schwellwert überschreitet, wird ein Alarm an Knoten 2 gesendet und die LED an Knoten 1 angeschaltet. Knoten 2 erzeugt daraufhin eine Warnung per seriellem Port und schaltet eine LED an. Auf Knopfdruck kann man auf Knoten 2 den Alarm bestätigen, die LEDs an beiden Knoten gehen dann aus.

Bearbeitung und Abgabe

Die Abgabe erfolgt nach Vereinbarung eines Termins per Vorführung bei den Betreuern. Der späteste Abgabetermin ist der 05.05.2020 um 15:59 Uhr.

2. Individuelle Aufgaben

Bearbeitung und Abgabe

Während dieser Phase wird es individuelle Treffen mit jeder Gruppe zum Fortschritt der eigenen Arbeiten geben.

Die Bearbeitung sollte bis spätestens zum 21.07.2020 abgeschlossen sein.


last changed 2020-06-11, 17:23 (dynamic content) by Jan Schlichter
printemailtop