Technische Informatik - Embedded Systems (M. Eng.)

Technische Informatik – Embedded Systems (Master of Engineering)

Der Masterstudiengang Technische Informatik – Embedded Systems verfolgt einen wissenschaftlichen Anspruch und ist darauf ausgerichtet, den Studierenden in theoretischer wie auch angewandter Form Spezialwissen zu vermitteln, welches für die selbstständige Projektierung und Realisierung eingebetteter Systeme, aber auch für ein tiefgehendes Verständnis wichtiger Einsatzgebiete benötigt wird, um so Voraussetzungen zur Übertragung von Leitungsfunktionen im beruflichen Kontext zu schaffen.

Das Masterstudium umfasst drei Semester: Die Module der ersten beiden Semester gruppieren sich um die Themengebiete Hardwareentwurf, Technologien für Netzwerke und Echtzeitsysteme, sowie spezielle Anwendungen mit Schwerpunkt im Bereich der Automatisierungstechnik. Dabei wird besonderer Wert auf Themenstellungen gelegt, die Gegenstand aktueller Forschung und Entwicklung sind, um so auf weiterführende und wissenschaftliche Tätigkeitsfelder vorzubereiten.

Hierzu werden im ersten Fachsemester wesentliche Aspekte der professionellen Hard- und Softwareentwicklung vertieft. Daneben wird das Wissen über eingebettete Systeme in verteilten Anordnungen unter Echtzeitbedingungen gefestigt, und es werden wichtige Anwendungen beispielsweise in der Bildverarbeitung behandelt. Die Module des zweiten Fachsemesters legen Schwerpunkte im Bereich moderner Methoden zur automatischen Codegenerierung auf Basis anschaulicher Modelle mit dem Ziel, Programmentwicklung und Systemtests parallel mit verringertem Aufwand durchführen zu können.

In weiteren Lehrveranstaltungen wird der Einsatz eingebetteter Systeme in der Automatisierung technischer Prozesse und Anwendungen der Linearen Algebra sowie von Optimierungsverfahren gelehrt, und es werden vertiefte Kenntnisse zur Navigation autonomer Roboter mit Einsatz stochastischer Modelle vermittelt. Gegenstand des Studiums ist außerdem die systematische Umsetzung von Kundenanforderungen aus Sicht des technischen Projektleiters.

Im dritten Fachsemester ist eine Masterarbeit anzufertigen, mit der die Studierenden zeigen, dass sie eine komplexe Aufgabenstellung aus dem Bereich der Embedded Systems in einem vorgegebenen Zeitrahmen mit wissenschaftlichen Methoden selbstständig bearbeiten, lösen, dokumentieren und präsentieren können, wobei sie auch die Kompetenz zur Weiterentwicklung vorhandener Fachtechnologien erwerben. Die Bearbeitungszeit der Abschlussarbeit beträgt 5 Monate.

Praxisbezug

Seminaristische Lehrveranstaltungen, in denen theoretische Zusammenhänge vermittelt werden, erfahren durch intensive Labor- und Rechnerübungen sowie durch die Einbeziehung von Projektarbeiten praktische Unterstützung.

In die Lehrveranstaltungen werden vielfach Themenstellungen einbezogen, die Gegenstand aktueller Forschungs- und Entwicklungsvorhaben am Fachbereich Informatik und Medien sind.

Forschung

Vielseitige Forschungsaktivitäten spannen im Fachbereich VI einen weiten Bogen, um bestehende Einsatzgebiete für Embedded Systems zu erweitern und neue Anwendungen zu erschließen.

Ein Schwerpunkt liegt hierbei auf der Entwicklung mobiler Systeme im Bereich der Servicerobotik, mit besonderem Fokus auf intelligenten Navigationsverfahren und geeigneten Sensorkonzepten.

Zu den vielfältigen Anwendungen der digitalen Signalverarbeitung bzw. adaptiver Filter gehört außerdem in der Medizintechnik die Entwicklung einer sogenannten bionischen Hand, die durch Nervenimpulse gesteuert wird. Mit Hilfe von Motion Capturing wird die Korrelation zwischen Sprache und Mimik analysiert, um die Qualität von Spracherkennungssystemen zu verbessern.

Im Bereich Hardwareentwicklung werden rekonfigurierbare Logiken auf Basis von FPGA-Modulen untersucht.

Zusätzlich wird der Einsatz von Embedded Systems in drahtlosen Sensornetzwerken erforscht.

Für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Werkzeugen in der Fertigungstechnik liegen weitere Aktivitäten in der optimierten Bahnerzeugung und -steuerung für Systeme mit verteilten Freiheitsgraden.

Im Bereich Software für Embedded Systems liegt darüber hinaus ein Forschungsschwerpunkt auf der Entwicklung von Open-Source Mikrokernel-Betriebssystemen (MINIX) mit im Vergleich zu herkömmlichen Betriebssystemen deutlich verringertem Resourcenverbrauch.

Berufliche Perspektiven

In immer mehr technischen Systemen und Geräten sind (Mikro-)Computer und Software eingebettet, die komplexe Steuerungs-, Regelungs- und Datenverarbeitungsaufgaben übernehmen. Im Allgemeinen sind diese Embedded Systems von außen nicht sichtbar und werden nicht als eigenständiger Rechner, sondern als Intelligenz des jeweiligen Gerätes oder technischen Kontextes wahrgenommen.

Das Prinzip der Embedded Systems wird häufig als ähnlich revolutionäre Entwicklung wie der PC oder das Internet angesehen. Weltweit sind bereits rund 10 Milliarden eingebettete Mikroprozessoren in Medizin- und Verkehrstechnik sowie in industrieller und Gebäudeautomation, Telekommunikation und in privaten Haushalten eingesetzt.

Das Masterstudium Embedded Systems befähigt Sie, eingebettete Rechnersysteme in verschiedenen Schlüsseltechnologien wie Mobile Computing oder Automatisierungstechnik einzusetzen.

Für unsere Absolvent*innen bestehen vielfältige Tätigkeitsfelder unter anderem in der Automobilbranche, der Kommunikationstechnik oder der Medizintechnik.

Für diese Anwendungsgebiete sind die Berufsaussichten besonders günstig, da Sie sowohl eine exzellente Informatikkompetenz als auch vielfältige Fachkenntnisse aus dem Ingenieurbereich beispielsweise in autonomer Robotik, Regelungstechnik oder beim Entwurf von Hardwaresystemen, mitbringen.

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