Modulbeschreibung
Electronic Engineering & Embedded Systems 4
Kürzel:
Durchführungszeitraum:
ECTS-Credits:
Arbeitsaufwand (h):
Lernziele:
Die Studierenden
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Kurs «Grundlagen der Leistungselektronik»: Die Studierenden können Stromversorgungen für Systeme auslegen, analysieren und bewerten und dabei die Auswirkungen auf Effizienz, Verluste, thermisches Verhalten sowie den Betrieb von unterschiedlichen Lasten berücksichtigen.
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Kurs «Embedded AI – Hands On»: Die Studierenden können einfache KI-Modelle für Embedded-Systeme entwerfen, trainieren, evaluieren und auf Mikrocontrollern integrieren sowie ausführen. Sie erfassen Trainingsdaten auf Mikrocontrollern, kennen relevante Toolchains und verstehen die technischen und systembedingten Herausforderungen von Embedded AI.
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Kurs «Vernetzte Systeme»: Die Studierenden kennen die Grundlagen von Computernetzwerken, Internet, Kommunikationsprotokollen, verteilten Systemen und Cloud Computing. Sie können Client-Server-basierte Internetanwendungen, Cloud-Applikationen sowie einfache webbasierte Benutzeroberflächen mit JavaScript und AJAX entwickeln.
Verantwortliche Person:
Telefon/EMail:
Standort (angeboten):
Vorausgesetzte Module:
Modultyp:
Bemerkungen:
Das Modul findet im Frühlingssemester statt.
ECTS-Credits pro Kategorie
Modulbewertung
Bewertungsart:
Leistungsbewertung
Während der Prüfungssession:
Bemerkungen zur Prüfung:
Die Modulschlussprüfung findet in zwei Teilen statt. Der Kurs Grundlagen der Leistungselektronik und der Kurs Vernetzte Systeme bilden je eine Teil der Modulschlussprüfung. Die Prüfung im Kurs Leistungselektronik dauert 60 Minuten und die Prüfung im Kurs Vernetzte Systeme dauert 90 Minuten.
Während des Semesters:
Im Kurs Embedded AI - Hands On wird ein Projekt mittels Präsentation und mündlicher Prüfung bewertet.
Bewertungsart:
Gewichtung:
Die Modulschlussprüfung findet in zwei Teilen statt. Der Kurs Grundlagen der Leistungselektronik (Gewicht 25%) und der Kurs Vernetzte Systeme (Gewicht 50%) bilden je eine Teil der Modulschlussprüfung.
Im Kurs Embedded AI - Hands On wird ein Projekt mittels Präsentation und mündlicher Prüfung (Gewicht 25%) bewertet.
Bemerkungen:
Teilbewertung:
Kurse in diesem Modul
Grundlagen der Leistungselektronik
Kürzel:
Arbeitsaufwand (h):
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- können Stromversorgungen auslegen.
- kennen die Eigenschaften von Spulen und Transformatoren.
- können magnetische Kreise auslegen.
- können Spulen und Transformatoren mit magnetischen und elektrischen Modellen beschreiben.
- kennen die Eigenschaften der getakteten Spannungsregler im Allgemeinen und die Eigenschaften der einzelnen Topologien im Speziellen.
- können Analysemethoden für getaktete Wandler anwenden.
- können eine Leistungsverlustanalyse durchführen.
Plan und Lerninhalt:
- Schaltregler (Buck-, Boost-, Buck-Boost-Konverter)
- Kondensatoren in der Leistungselektronik
- Magnetischer Kreis
- Reluktanzmodell
- Spule, Transformator
- Parasitäre Effekte von Bauelementen
- Einführung in galvanisch getrennte Topologien
Ansprechspersonen:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Modulschlussprüfung
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Selbststudium, Laborübung
Bibliographie:
Skript und Vorlesungsunterlagen
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Embedded AI -Hands On
Kürzel:
Arbeitsaufwand (h):
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- können einfache KI-Modelle entwerfen, trainieren und evaluieren.
- können auf einem Mikrocontroller Trainingsdaten erfassen und diese für das Training von KI-Modellen nutzen.
- können trainierte KI-Modelle in einen Mikrocontroller integrieren und dort ausführen.
- kennen relevante Toolchains und Entwicklungsumgebungen für Embedded AI.
- verstehen die technischen und systembedingten Herausforderungen beim Einsatz von KI auf Mikrocontrollern.
Plan und Lerninhalt:
- Entwurf und Training von KI-Modellen für Mikrocontroller
- Datenerfassung und Datenaufbereitung auf Embedded-Systemen
- Implementierung und Ausführung von KI-Modellen auf Mikrocontrollern
- Modelloptimierung für Embedded-Systeme
- Umsetzung einer praxisorientierten Projektarbeit
Ansprechspersonen:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Projekt
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Laborübungen
Bibliographie:
Vorlesungsunterlagen
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Bemerkungen:
Vernetzte Systeme
Kürzel:
Arbeitsaufwand (h):
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- kennen die Grundlagen von Computernetzwerken
- kennen die Funktionsweise des Internets
- kennen zentrale Kommunikationsprotokolle
- kennen die Grundlagen verteilter Systeme
- kennen die Konzepte des Cloud Computing
- können Internetanwendungen nach dem Client-Server-Modell entwickeln
- können Applikationen für eine Cloud-Plattform implementieren
- können einfache web-basierte Benutzeroberflächen mit AJAX und JavaScript programmieren
Plan und Lerninhalt:
- Einführung in Computernetzwerke mit Fokus auf das OSI-Schichtenmodell
- Vorstellung wichtiger Application-Layer-Protokolle (HTTP, DNS, DHCP, SMTP) sowie relevanter Transportprotokolle (TCP, UDP)
- Einführung in die drahtlose und mobile Kommunikation (WLAN, Bluetooth)
- Programmierung von Client-Server-Anwendungen, z. B. Entwicklung eines multithreaded Webservers
- Grundlagen verteilter Systeme, Middleware-Konzepte und Kommunikationsformen (RPC, MOM, Streaming), Webservices mit SOAP und REST
- Einführung in Cloud Computing mit Servicemodellen (IaaS, PaaS, SaaS) und Bereitstellungsmodellen (Private, Public, Hybrid Cloud)
- Diskussion wesentlicher Cloud-Merkmale: Elastizität, Pay-as-you-go-Prinzip, On-Demand-Self-Service, etc.
- Praktische Übungen, um das theoretische Wissen zu vertiefen, u.a. Entwicklung einer 3-Tier Anwendung mit Datenerfassung, -verarbeitung, -speicherung und Visualisierung
Ansprechspersonen:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Modulschlussprüfung
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Selbststudium, Übungen
Bibliographie:
Vorlesungsunterlagen
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan