Module


General information
Cyberphysical Systems
Cyberphysical Systems
CPS
Prof. Dr. Weber, Christoph (christoph.weber@fh-kiel.de)
Prof. Dr. Weber, Christoph (christoph.weber@fh-kiel.de)
Wintersemester 2022/23
1 Semester
In der Regel im Wintersemester
Deutsch
Curricular relevance (according to examination regulations)
Study Subject Study Specialization Study Focus Module type Semester
B.Eng. - Ming - Medieningenieur/-in Pflichtmodul
B.Eng. - Me - Mechatronik Wahlmodul

Qualification outcome
Areas of Competence: Knowledge and Understanding; Use, application and generation of knowledge; Communication and cooperation; Scientific self-understanding / professionalism.
Studierende sind in der Lage, Eingebettete Systeme (Embedded Systems) in ihrer physikalischen Umwelt einzusetzen.
Sie programmieren und wenden Eingebettete Systeme als sog. Cyberphysical Systems an, um deren physische Umgebung zu erkennen, diese Informationen zu verarbeiten und
die physische Umwelt auch koordiniert beeinflussen zu können. Hierzu ist eine starke Kopplung von physischem Anwendungsmodell und dem Computer-Steuerungsmodell nötig. Im Unterschied zu klassischen Eingebetteten Systemen bestehen Cyberphysische Systeme meist aus vielen vernetzten Komponenten, die sich selbständig untereinander koordinieren
Die Studierenden verfügen über die Kompetenzen, bedarfsgerecht Sensor-/Aktorsysteme
auszuwählen und über Standard-Mikrocontroller Schnittstellen anzubinden.
Sie erwerben die darüber hinaus die Fähigkeit, Cyberphysische Systeme über
industrienahen Schnittstellen miteinander zu vernetzen und erlernen die Anwendung der Systematiken anhand von Objektorientierter Programmierung.
Content information
Im Rahmen des Modules werden zunächst wichtige Grundlagen in der objektorientierten Programmierung in Skriptsprache Python gelegt.
Als Zielhardware werden mehrere eingebettete Systeme in Form von "Raspberry PIs" eingesetzt. Die
Programmiermethodik umfasst die hardwarenahe Programmierung, um verschiedene Sensor/-Aktorsysteme anzusteuern bzw. auszulesen.
Durch den Einsatz von netzwerkbasierten Industrieschnittstellen (über Sockets) vollziehen die Studierenden das Prinzip eines Cyberphysischen Systems nach, indem der standardisierte Datentransfer zwischen vernetzten eingebetteten Systemen erprobt wird.
Darüber hinaus werden auch industrietaugliche Schnittstellen wie z. B. die OPC/UA-Client/Server
Architektur eingesetzt.
Die in der Vorlesung vermittelten die theoretischen Grundlagen werden im Labor und in den Seminarübungen durch selbst zu bearbeitende Beispiele praktisch vertieft.
Weigend, M.: Programmieren mit dem Raspberry PI, MTIP-Verlag
Schlenker, M.: Sensoren am Arduino, Franzis Professional Verlag
Teaching formats of the courses
Teaching format SWS
Labor 2
Lehrvortrag 2
Workload
4 SWS
5,0 Credits
48 Hours
102 Hours
Module Examination
Method of Examination Duration Weighting gem. PVO §11 Satz 3 anrechenbar Graded Remark
Projektbezogene Arbeiten 100 %
Miscellaneous
Zum Bericht wird eine bearbeitete Projektarbeit erwartet, welche am Anfang der Vorlesung bekannt gegeben wird und alle Merkmale eine Cyberphysical Systems enthält.