Smart Sensors (SMS)
Dozent: Ulf Kulau Lucas Bublitz
Vorlesung: Donnerstags 8:00 - 9:30 in Raum D - 0.011
Übung: Dienstags 14:00 - 16:15 in Raum HS28 - 1.006
Erster Termin: Donnerstag 06.04.2023 8:00 - 9:30 in Raum D - 0.011 Details: siehe im StudIP
StudIP-Veranstaltung:
Modul:
- Master "Computer Science (CSMS)": Vertiefung I. Computer- und Software-Engineering (6 LP)
- Master "Microelectronics and Microsystems (IMPMM)": Vertiefung Embedded Systems (6LP)
- Master "Elektrotechnik (ETMS)": Vertiefung Nanoelektronik und Mikrosystemtechnik (6LP)
- Master "Elektrotechnik (ETMS)": Vertiefung Wireless Communication and Sensor Technologies (6LP)
- Master "Mechatronics (IMPMEC)": Kernqualifikation (LP)
- Alle anderen Studiengänge können den Kurs auch als "Technischen Ergänzungskurs" belegen
Sprache
In Summer Term 2023, the course will be held in englisch (likely)
Inhalt
Der Begriff Smart Sensors ist eigentlich schnell erklärt. Während in klassischen Sensorsystemen die Datenverarbeitung üblicherweise im Backend erfolgt, ist das Ziel von intelligenten Sensoren, die Signalverarbeitung immer dichter an den eigentlichen Messaufnehmer zu integrieren. Nun sind Sensoren allerdings ressourcenbeschränkte Systeme und so stellen sich viele Herausforderungen, welche in diesem Kurs vermittelt werden.
Dabei liegt ein starker Fokus auf der Verwendung von ULP FPGAs als flexible Processing Elemente für Smart Sensors und wie man diese mit der Hardwarebeschreibungssprache Verilog implementieren kann. Folgende Inhalte werden vermittelt:
- Einführung und Motivation
- Messaufnehmer, Unsicherheiten und deren Kompensation
- Analoge und digitale Sensor Interfaces
- Processing Elemente für Smart Sensors
- Allgemeine Einführung mit Fokus auf ULP FPGAs
- Einführung in HDL Verilog
- Signalverarbeitung (Filter und Fusion)
- Entscheidungsfindung auf Smart Sensors
- Zuverlässigkeit, Fehlertolerenz und Fehlerdetektion
- Anwendungen von Smart Sensors
Einen Überblick über die Inhalte und auch die dazugehörigen Literaturangaben finden sie hier.
Neben der Vorlesung findet eine Übung statt, bei der ein einfaches Sensorsystem mit Hilfe eines ULP FPGAs implementiert werden soll. Dabei hilft das in der Vorlesung erlernte Wissen und vor allem der Exkurs zur Einführung in die HDL Verilog.
Vorkenntnisse
- Technische Informatik (empfohlen)
- Hohe Motivation und Interesse an der Thematik
Literatur
Einen Überblick der verwendeten Literatur finden sie u.a. [hier].
- Taschenbuch der Messtechnik
-
Carl Hanser Verlag GmbH Co KG2015.
[BibTex]
- Smart sensors and systems
-
Springer2017.
[BibTex]
Evaluation
- Vorlesung: Insgesamt wurde die Vorlesung mit 1.7 (n=10). Die detaillierte Evaluation finden sie [hier]