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`Abbildungen haben ihre Quellen, diese sollten in jedem fall betrachtet und erarbeitet werden.`
# Begrifflichkeiten
Bildverarbeitung: Mit Zahlen repräsentieren
2D Diskrete Fourrier Transformationen

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# Beleuchtung
- Licht sind Photonen und eine elektromagnetische Welle
- Hellfeld und Dunkelfeldbeleuchtung
# Optische Abbildung
- Linsen und Objektive
- Lochkamera
- Descartes Gesetz für dünne Linien
- Teleobjektiv : Große Brennweite
- Makroobjektiv: kleine Brennweite
# Digitale Bilder
# Motivation Bildauswertung
# Histogramme
# Punktoperationen
- Sobel Filter hilft bei der Ermittlung von Kanten (durchaus interessant um einen Borderlands ähnlichen Effekt zu erhalten)
-

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Betragsspektren werden um Rauschen, Musterungen und noch was drittes herauszufiltern.
## Bereichssegmentierung
## Morphologische Operationen
- Entfernen von Artefakten durch Schrumpfen und anschließend wieder Wachsen

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# Vorherige Projekte
- Handgestenerkennung
- Objekterkennung
- Auganu (Projektfortführung) (Programm für Bildverarbeitung basierend auf Nodes)
- Spielbrettfigurerkennung

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Bei Problemen und Sackgassen während der Arbeit soll mit den Prüfern kommuniziert werden, Teile können eventuell gestrichen werden oder sogar während der Bearbeitungszeit sogar verändert werden.
# Exposé
- Eindeutige ... der Arbeit definieren.
- Problembeschreibung
- Ziele
- verwendete Methoden
- Wissenschaftlicher und ingenieursmäßige Ansatz erkennbar
- Ausgedachte Lösung soll im Zeitrahmen umsetzbar sein.
- bspw. Zeitplan mit APs
- Anmeldung Bachelorthesis akademischen Grad des 2. Prüfers ebenfalls eintragen
- Auf dem Anmeldeformular benötigt man Bescheinigung mit genügend ECTS Punkten
- Nehmen Sie sich Zeit, die Arbeit vernünftig zu Besp. und zu planen.
# Deckblatt
- Thema; besser Titel
- Nicht mehr als 10 Worte
- Ansonsten Block im Lebenslauf :)
- Form des Berichts => Prüfungsleistung
- Name + Matrikelnummer
- Prüfende
- Bei Abschluss -oder Kooperationsarbeiten
- Name des Unternehmens
- Unternehmensbetreuende
- Druckdatum bzw. Abgabedatum
- aktuelles Semester
- Ausnahme: Gruppennummer
# Weitere Strukturseiten
- Eingeständigkeitserklärung (neue mit KI.)
- *Optional je nach Prüfer (Trittin will die beispielsweise alle nicht)*
- *Danksagung*
- *Vorwort*
- *Kurzfassung (sog. Abstract)*
- *Zusammenfassung*
- *Abkürzungsverzeichnis => optional je nach Bedarf*
- Inhaltsverzeichnis
- *Optional je nach Prüfer*
- *Abbildungsverz*
- *Tabellenverz.*
- Seitennummerierung mit römischen Zahlen
# 1. Einleitung
- Beginnt mit Seiter **1 (eins, mit arabischen Zahlen)**
- Neues Kapiter auf einer neuen Seite beginnen
- 1.1 braucht bspw. keine neue Seite
- Kurzer überblich, was im Kapitel dargestellt wird
- **Tipp: den kurzen Überblick jedes Kapitels zunächst in die Zusammenfassung kopieren**
- Einführen einer neuen Gliederungsebene nur dann, wenn es mindestens zwei Elemente auf der Gliederungsebene gibt
- bei Einf. einer neuen Gliederungseben immer ein kuryer überblick, warum die Gliederungsebene eingeführt wird
## Motivation
- Hintergrund / Problemstellung warum ist dieses Thema relevant
- Nicht von Interesse hier
- der verwaus auf eine Modulleistung oder Abschlussarbeit
- eigene Motivation, wie z.B. eine (fachliche) Interesse
## Aufgabenstellung
- Thema genauer spezifizieren
- Ziel des Projektes / Versuchs
- **Tipp: Einzelne Teilaufgaben nummerieren, dann können Sie im Kapitel syst. vorgehen und laufen nicht Gefahr etwas zu vergessen**
## Gliederung der Arbeit
- Kurze Beschreibung, was in den Kapiteln (Ab Kap. 2) dargestellt wird
- Kapitelnummer nennen (im nächsten Kapitel ist noch IO, übernächstes NIO)
# Theorie
- *Wenn eine Unternehmensdarstellung erforderlich ist, dann hier als Unterabschnitt => optional je nach Prüfer / Unternehmen*
- Wenn es mehrere unterschiedliche Themen gibt, dürfen Sie auch mehrere Kapitel verwenden
- **Tipp: Seien Sie mit der Überschrift / den Überschriften kreativer als dieses Dokument**
## Was wird in der Theorie dargestellt
- Sie schreiben **kein** Lehrbuch
- kurz den Stand der Technik für Fachkräfte dar
- So wenig wie möglich, so viel wie nötig!
- 5 - 10, max. 15 Seiten
## Zitieren
- Zitieren ist erlaubt, ja sogar gewünscht, insbesondere im Bereich der Darstellung der theoretischen Aspekte können Sie nicht alles neu erfinden.
- **MUSS VORHANDEN SEIN**
- Dies ist auch gar nicht ihre Aufgabe; SIe sollen lernen:
- mit untersch. Lit. zu arbeiten
- komplexe Zusammenhänge einzuarb.
- Sachverh. und Zusammenhä. anschaulich und prägnant darzustellen
- **Tipp: Behauptungen müssen durch eindeutige Quellenangaben belegt werden**
- Diskussionen müssen als Gesprächsprotokoll vorgelegt werden und können dann als Quelle Zitiert werden
## Quellenangaben
- Immer wenn SIe was darst., was nicht direkt von Ihnen kommt, bzw. auf Ihren Ideen basiert müssen Sie dies eindeutig im Text Angeben und die Quellen im "Quellenverzeichnis" anführen
- Bei Strukt. des Textes mit Absätzen, wird je Absatz ein Gedanke / Inhaltspunkt dargestellt, d.h. für jeden Absatz ist **eine** separate Quellenangabe vorzusehen
- **Tipp: Auflisten mehrerer Quellenangaben in z.B. einem Abs. nur dann, wenn der komplette zitierte Inhalt in den Quellen vertreten ist (IDENTISCH)**
- Entstammen die Inh. eines Unterabsch. einer Quelle, so ist dies zu Beginn des Unterabsch. kenntlich zu machen
- Abbildungen / Tabellen erhalten grundsätzlich eine Quellenangabe
- **NICHT ABTIPPEN. COPY PASTE UND BASTA**
- Bei wörtlichen Übernahmen den Text in "Anführungszeichen und *kursiv*" die Quelle ist anzugeben ("" wie im deutschen mit unten dann oben)
- **Tipp: Lieber eine Quellenangabe mehr als eine zu wenig**
### Bestandteile einer Quellenangabe
[Beispiel: \[Tri25a\]](https://www.overleaf.com/learn/latex/Biblatex_citation_styles)
- Für eine Quelle definieren Sie eindeutige Bezeichner bestehend aus:
- Als optische Abtrennung verwenden Sie öffnende und schließende eckige Klammern []
- Bezeichner besteht aus den ersten drei Buchstaben des Nachnamens des ersten Autors
- Gefolgt von der zweistelligen Jahreszahl des Erscheinens der Quelle
- Liegen mehrere Quellen eines Autors mit dem gleichen Erscheinungsjahr vor, so wird die Bezeichnung ergänzt um a,b,c...
- Autor
- es sind alle Autoren Anzugeben, VOrnamen fürfen abgekürzt werden
- FIrmennamen
- Quellentitel
- Optisch hervorheben, z.B kursiv
- Bei Internetquellen nciht die URL
- Erscheinungsort
- Verlag
- Bei Internetquellen die URL
- Datum
- Bei Büchern reicht das Erscheinungsjahr
- Bei Internetquellen muss Datum und Uhrzeit des Aufrufs
- Ergänzende Angaben, wie ISBN, Tagungsband, Auflage, Bib.kennzeichen, etc. dürfen gerne verwendet werden
- **Tipp: das Verzeichnis wird alphabetisch sortiert**
### Quellenangaben im laufenden Text
- Jeder Zitierte Ged. ist separat im Text eindeutig auszuweisen
- Quellenang. nicht an das Satz-oder Absatzende stellen, sondern gleich zu beginn des Absatzes die Quellenangabe anführen
- Die Quellenbezeichnung wird, wie ein Wort im Satz verwendet.
Beispiel:
In \[Fro08\] sind die Gesetz....
Nicht erwünscht: Gesetzmäßigkeiten des elektrischen Stromkreises \[Fro08\]
# Versuchsbeschreibung
- Beschreibung der eigenen Arbeit
- Gerne auf mehrere Kapitel verteilen
## Analyse der Aufgabenstellung
- Definition / Festlegung eines planvollen Vorgehens: Methodik
- Erkennung von Abhängigkeiten
- *Zeitplanung*
## Konzepterstellung#
- Lösungstrategie
- Auswahl der geeigneten Lösung mittel nachvollziehbarer Kriterien
- Darstellung wer die Bewertung durchgeführt hat
- Bei unabhängiger Arbeit müssen Bewertungskriterien an eine Prüfende Person übermittelt werden. **WIR SIND NICHT DAZU BEFÄHIGT EINE PROFESSIONELLE BEWERTUNG SELBSTSTÄNDIG ZU ÜBERNEHMEN!!!!**
## # Versuchsdurchführung
- Darstellung der Versuchsreihen
- Auflistung der Ergebnisse
# Ergebnisse
- Interpretation der Versuchsauswertung
- Abgleich ggf. den Teilaufgaben
- ggf. bis hin zu Empfehlungen
- **Tipp: Hier dürfen wir erstmals eigene Bewertung treffen!**
# Zusammenfassen und Ausblick
- **Tipp: Einleitung & Zusammenfassung und Ausblick auf maximal drei Seiten!**
## Zusammenfassung
- Kurz darstellen was in jedem Kapitel behandelt wurde und
- das wesentliche Ergebnis jeden Kap. ausführen
## Ausblick
- Offen gebliebene Fragestellungen
- Erweiterungsmöglichkeiten
# Quellenverzeichnis
- Quellenverzeichnis ist Strukturebene 1 ohne Nummerierung, aber
- Überschrift erschein im Inhaltsverzeichnis
- Siehe Quellenverzeichnis Aulis Skript
- Verwendete Quellen, je nach Prüfer aufsplitten:
- Primär und sekudärquellen
- Art der Quelle (Lit., Internetquelle, etc.)
# Anhang
- Anhang bekommt eine eigene Nummerierung der Strukturebene
- A1, A2, A3 ...
- A, B, C ...
- I, II, III ...
- *Seitennummerierung kann fortlaufen sein, oder je Anhang separat*
A1 Glosser (bei Bedarf)
A2 Stichwortverz. (bei Bedarf)
A3 Messreihen
A4 Datenblatt
# Allg Hinweise
- einfache Grammatik
- Füllwörter vermeiden
- Verwenden Sie passive Formulierungen: es gibt **kein** man, ich , wir etc.
- Vermeiden Sie den Konjunktiv
- Separieren Sie Ihre Gedanken und stellen Sie die Inh. in sich geschlossenen Formatierungsblöcken (z.B. Absätzen)
- Viel Fließtext ist unübersichtlich und ggf. anstrengend zu lesen / zu verstehen
- **Tipp Strukturierern Sie Ihren Text durch:**
- Absätze
- Aufzählungen
- Abbildungen
- Tabellen
- Abstände zu Aufzählungen, Tabellen und Abbildungen
- Sinnvolle Seitenumbrüche
- Prüfen Sie die Orthografie Ihres Berichts
- mittels Rechtschreibkorrektur, oder auch
- durch den Einsatz entsprechender (KI-)-Tools
- **Tipp: Lesen Sie Ihren Text durch, bevor Sie ihn einreichen!**
- Behauptungen müssen belegt sein (Quellen)
- Vermeiden Sie Bewertungen
- **Tipp: Sie werden nicht nach der Seitenzahl des Berichts bewertet, sondern nach:**
- dem Inhalt
- der Darstellungsform
- ggf. der praktischen Arbeit

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# Fragestellungen
**F:** Welche unterschiedlichen Industriezweige kennen Sie?
**A:** Prozess und Fertigungsindustrie
**F:** Worin unterscheiden sich Prozess und Fertigungsindustrie?
**A:** Prozess: Umwandlung von Stoffen, Fertigung: Zusammenstellung
**F:** Wie unterscheiden sich Bürokommunikation und Industrie?
**A:** Durch unterschiedliches Bewichten von Forderungen. Availability vs. Confidentiality.
**F:** Was versteht man unter vertikaler und horizontaler Integration in Bezug auf Netzwerke?
**A:** Vertikal: Verbindung von Maschinen zu höheren od. tieferen Ebenen (Produkt, Managementsysteme usw.), Horizontal: Verbindung von Maschinen auf einer Ebene
**F:** Was wird im Layer 1 des OSI Schichtenmodells festgelegt ?
**A:** Sogenannte Bitübertragungsschicht, stellt mechanisch, physische oder elektrische Hilfsmittel um Bits zu übertragen.
**F:** Welche Vorteile gibt es für die jeweiligen Medien und wonach wird
für welches Medium entschieden?
**A:** Wird in [[#Medientypen]] thematisiert.
# Anforderungen an industriellen Netzwerken
## Bandbreite
- Bandbreitenforderungen stets steigend
- VoIP, Screen-Sharing usw.
- Anzahl Teilnehmer
## Echtzeitfähigkeit
- kurze Zykluszahlen
- erhöhte Anwendung von Standardbüroanwendungen
## Robustheit
- Maschen-, Ring-, redundante Ringnetze
## Prozess und Fertigungsindustrie
In der Prozessindustrie werden Rohstoffe und Halbzeuge umgewandelt.
Beispiele sind:
- Chemie-
- Pharmazie-
- Lebensmittelindustrie
Die Fertigungsindustrie hingegen behandelt eher die Zusammenführung mehrerer Komponenten - um beispielsweise ein Auto zu bauen.
# IT vs. OT
IT und OT haben unterschiedliche Forderungern an Netzwerke.
| IT (CIA) | OT(AIC) |
| ------------------ | ----------------- |
| 1. Vertraulichkeit | 1. Verfügbarkeit |
| 2. Integrität | 2. Integrität |
| 3. Verfügbarkeit | 3. Vertraubarkeit |
**A**vailability
**I**ntegrity
**C**onfidentiality
# OSI-Modell
- **A**lle → **A**nwendungsschicht
- **d**reckigen → **D**arstellungsschicht
- **S**äue → **S**itzungsschicht
- **t**rampeln → **T**ransportschicht
- **v**oller → **V**ermittlungsschicht
- **S**auerei → **S**icherungsschicht
- **b**etrunken → **B**itübertragungsschicht
# Industrieversionen
1.0 Dampfmaschine (Mechanische)
2.0 Elektrifizierung
3.0 Automatisierung
4.0 Kommunikation und Vernetzung
# Berechnen von Netzwerkadressen
# Medientypen
| **Medientyp** | **Vorteil(e)** |
| ------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ |
| Glasfaser | - hohe Reichweite<br>- keine Interferenz durch elektromagnetische Wellen<br>- nicht direkt abhörbar<br>- geeignet für explosive Umgebungen |
| Kupferleitung | - simpel<br>- Steckerdiversität :3<br>- vglw. günstig |
| Über Luft | - Mobil und Flexibel<br>- geringer Kabelaufwand |
# PROFINET
![[Pasted image 20260127170559.png]]
## Ethernet Frame IEEE 802.3Q
![[Pasted image 20260127171242.png]]
## Begriffe
**IO-Controller**
**I-Device**
**PN/PN Coupler** (wahrscheinlich PROFINET)
## Durchleitzeiten
**Cut Through** Paket wird direkt weitergeleitet, selbst wenn dieser noch nicht vollständig angekommen ist.
**Store & Forward** Paket wird erst weitergeleitet, wenn dieser vollständig angekommen ist um dann später weitergeleitet zu werden.
## Vermeiden von Engpässen bei Netzwerklast
1. Reduzieren der Aktualisierungszeit (Topologie bleibt gleich)
2. Reduzierung der Kommunikationspartner an einem Knoten (Topologieänderung)
# VLANs
# Ethernet Frame
# Protokolle
## IP Frame
### v4
![[Pasted image 20260128171756.png]]
### v6
![[Pasted image 20260128171830.png]]
## iPCF (industrial Point Coordination Function)
*industrial french communist party* (hehe)
*proprietäres Verhalten*
Oder auch *Rapid Roaming*, erweitert IEEE 802.11.
Realzeitübertragung über WLAN.
Wurde im Rahmen von **PROFINET** entwickelt
## DCP (Discovery and basic Configuration Protocol)
Layer 2 Protokoll für Device Namen und IP-Setzen
## LLDP (Link Layer Discovery Prot.)
Layer 2 Protokoll definiert nach 802.1AB.
Man kann damit Informationen zwischen Nachbargeräten austauschen.
Fungiert über sog. LLDP-Software-Agenten, die Informationen über sich senden und von Nachbargeräten empfangen.
## PRP (Parallel Redundancy Prot.)
Standard Ringprotokolle blockieren eine Verbindung, dies tut PRP nicht.
PRP wird nach den Daten eines Ethernet-Telegramms hinzugefügt (6Bytes groß)
Netzwerkübergreifend, eine Leitung kann in LAN A sein und die andere in LAN B.
## HSR
*Siemensproprietär*
HSR-Tag wird in ein Ethernet-Telegramm nach der Source Address hinzugefügt.
**Fehlerfall:** Wenn eine Leitung ausfällt erreicht ein Paket weiterhin die Steuerung.
# Firewall
Überprüft und Beobachtet eingehende und ausgehende Pakete und Verbindungen
# Demilitarized Zone
Perimeternetzwerk mit einer Firewall und meist dem Internet dahinter.
# Wichtige Themen, die besprochen wurden
- [x] Deterministik von iPCF und DCP bezogen auf Echtzeit
- [x] Layer 2 Protokolle LLDP und DCP
- [x] Firewall und DMZ
- [x] PROFINET
- [x] Ethernet Frame und IP Frame Struktur
- [X] Subnetting

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@@ -0,0 +1,23 @@
Wir sind Gruppe B
Aufsetzen vom Programm auf das SIMATIC HMI und SIMATIC S7-1500
Topologie von Grp A und B untersch.
Grp A: Spanning Tree
Grp B: RR
nach dem zusammenstecken gab es keine fehler
Gruppe A spielt nun das Programm auf den Display von Gruppe B, dabei wird die CPU von Gruppe A verwendet.
Das Programm wird zwar auf das Display geladen, aber beim starten ist das display weiß
Messung **mit EPLC** mit Stopuhr:
1. 8,5s
2. Fehler
3. nach einstecken: 9s
2x Fehler beim rausziehen.
Messdauern **ohne EPLC** mit Stopuhr:
1. 15s
2. 15s
3. 16s

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@@ -0,0 +1,3 @@
views:
- type: table
name: Table

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@@ -0,0 +1,3 @@
views:
- type: table
name: Table

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@@ -0,0 +1,5 @@
**unmanaged Switch:** nicht konfigurierbar, keine IP Adr. Leitet einfach Daten an korr. Netzwerkteinehmer. Selbst aber kein Teilnehmer
**managed Switch:** konfigurierbar, IP Adr. ist Netzwerkteilnehmer
Ringe sind in Netzwerken für Redundanz zuständig (*wichtig für eines der Labore*)

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@@ -0,0 +1,59 @@
Forward Link Databases - Tabelle, die die benachbarten Switche enthalten
Ethernet Frame L2 wird geändert
Bei HSR wird ein Tag in den Ethernet Frame injiziert
## Fertigung und Prozessindustrie
- Unterscheidung Verlegung vs Prozess wichtig
Vertikale und Horizontale Integration
- unterscheidung von beiden
## Lichtwellenleiter für
- entfernung
- galvanische trennung
## Cat Kabeltypen
Cat5 - 4 Adern - 100Mbit
Cat6 - 8 Adern - 1Gbit
Cat7 - 8 Adern bessere Schirmung 5 - 10 Gbit
# Störungen
- Dämpfung
- Rauschen
- Störimpulse
## Gegenmaßnahmen
- Filter (hochpass, tiefpass)
- Verstärker
## Lichtwellenleitertypen
- Kunstoff
- Glas
- Multimode / Singlemode
3dB doppelte Leistung
## iWLAN
- 2.4 Ghz, 5 Ghz
- Mehr Protokolle (z.B. IPCF)
WLAN Bandbreiten
Leckwellenleiter
Alle deutschen Studenten trinken verschiedene Sorten Bier
OSI Schichtenmodell
## FDB
- Port
- Teilnehmer MAC(?)
## Telegrammweiterleitung
- Store and Forward
- Cut through
- -
## Watchdog
Gerät welches ein Signal regelmäßig sendet und prüft ob ein Gerät immer noch erreichbar ist
Alles was da drinnen steht ist für die Klausur relevant.

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@@ -0,0 +1,13 @@
# Kanäle
2,412GHz - 2,472 GHz
Bei 2,4GHz große Kanalüberlappung
Bei 5GHz unabhängige Kanäle ohne Überlappungen
# Polling
Jedem Teilnehmer wird ein Zeitfenster übergeben, unterschiedliche Verfahren
# iPCF
Kommunikation ist zwischen den Teilnehmern
PCF $\rightarrow$ iPCF
Netzwerk

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@@ -0,0 +1,18 @@
# Klausurvorbereitung
## Netzwerkadresse bestimmen
172\. 16.100.34/30
Netzmaske: 255.255.255.252
Netzadresse: 172.16.100.32
Broadcast: 172.16.100.35
anderes Beispiel:
192.168.0.0
255.255.240.0
logisch betrachtet /20 CIDR Netz
anderes Beispiel:
10.0.50.0
255.255.255.252 -> /30 Netz
Netzadresse: 10.0.50.0 (?)

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@@ -0,0 +1,5 @@
- Mehrere Antennen an Router für
- Umschaltung auf Antenne mit besserem Signal
- Volumenabdeckung (Kegel ohne Signal)
- Vertikal :
- Horizontal:

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@@ -0,0 +1,58 @@
# Ethernet Grundlagen
- Layer 3 Switch kann Routing (gemanaged)
- Layer 2 Switch (nicht gemanaged, kommuniziert über die MAC-Adresse)
- Automatisierungspyramide
1. Fühler, Antrieb (Aktor) **Feldebene** (unterste Ebene)
2. Steuerung
3. Bedieneinheit (Scada)
4. Leittechnik
![[Pasted image 20251107093559.png]]
Die Pyramide scheint ziemlich wichtig im Bereich der Automatisierung zu sein, [Wikipedia Aritkel](https://de.wikipedia.org/wiki/Automatisierungspyramide) durchlesen.
# Zugriffsverfahren im Ethernet
- CSMA/CD
- Bei Kollision sendet ein Sender nach einer Zufallszeit erneut die Daten, solange bis keine Kollision mehr identifiziert wurde
- 30% Puffer einplanen (Tip von Dozent)
## OSI Layer 2 (Date Link Layer)
1. IEEE 802.2 Logic Link Control
2. IEEE 802.3 Media Access Control
## Modi
- Simplex (eine Richtung, ein Draht)
- Halbduplex (beide Richtung, ein Draht)
- Vollduplex (in beide Richtungen gleichzeitig, zwei Drahte)
## Ethernet Frame
Ethernet II
1. Zieladresse 6 Bytes
2. Quelladresse 6 Bytes
3. Typ 2 Bytes
4. Daten 46-1500 Bytes
5. FCS 4 Bytes
- Ziel- und Quelladresse sind MAC-Adressen
## Telegrammtypen
- Unicast (senden an einen G.P.)
- Multicast (senden an mehrere selektierte G.P.)
- Broadcast (senden an alle G.P.)
## Hub
- immer broadcast
- heutzutage nicht mehr sinnvoll
## Autonegotiation
## Kommunikationsentfernungen
Kupfer: 100m
Glasfaser: 50km
WLAN: 100m freifeld, innen 25m und weniger
**Vorlesungsseite 37 Klausurrelevant**
# Netztopologien
- Linientopologie
- Ringtopologie

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@@ -0,0 +1,15 @@
## Klausurrelevantes
RFID und QR Differenzierung
NFC: Teil von RFID aber im anderen Frequenzbereich
Cybersecurity: ISO 62443 von Interesse
Industrie 1.0 - 4.0: welche Maßgebenden Merkmal hat es gegeben?
1.0 Dampfmaschine (Mechanische)
2.0 Elektrifizierung
3.0 Automatisierung
4.0 Kommunikation und Vernetzung
## Vorlesung
Redundanzen sind auf mehreren Ebenen vorzufinden: Stromversorgung (z.B. USV), Netzwerk, Schaltwerke, auch eine zweite Anlage kann als Redundanz dienen.
Vorausschauende Wartung, als Präventivmaßnahme um Wartungsarbeiten vorrauszusschauen.

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@@ -0,0 +1,19 @@
Zwei wichtigste Industrieteile
- Prozessindustrie
- Verarbeitungsindustrie
Die Forwarding Database der beteiligten Switches wird bei gebrochener Verbindung auf Nachfrage durch den Ring-Manager aktualisiert
# HSR Tags
IEEE 802.3 mit HSR Erweiterung
# PRP
PRP Trailer
# VLANs
Vorteile:
- Priorisierung
- Segmentierung
Nachteile:
- Konfigurationsaufwand

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https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/3440712
Wikipedia: 2FA
ISO 27001 A8.5, A 5.17

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@@ -0,0 +1,32 @@
# ISO 27001 A. 8.5
## Kategorien
- Wissen bzw. Kenntnis von Passwörtern, PINs oder anderen Geheimnissen (Korr. Antw. auf Kontrollfragen)
- Besitz eines maschinell prüfbaren Gegenstands auch in verb. mit elekt. Zertifikaten oder anderen Identitätsnachweisen
- Merkmale biometrischer Art oder überprüfbarer Verhaltensmuster
**Bestandteil der Authentisierung (überprüfung ob tatsächlich die Person diejenige ist, die sie angibt zu sein)**
Kategorisierung in schwache und starke Verfahren
"Geht es um wirklich sensible Daten (etwa Geschäfts- oder Konstruktionsgehemnisse) ist der Einsatz starker Verfahren alternativlos"
# ISO 27001 A.5.17
- Jedes einzelne Verfahren wird als schwaches Verfahren bezeichnet (Password, One-Time Password etc.)
## Merkmale
- PIN, Passwort, TAN
- maschinen lesbarer Gegenstand
- Biometrische Merkmale (Gesicht, Fingerabdruck)
# Wiki: MFA
Achtung: Merkmal (de) === Factor (en)
"MFA is an electronic authentication method in which a user is granted access to a website or application only after successfully presenting two or more distinct types of evidence (or factors) to an authentication mechanism"
MFA = 2FA
# An Extensive Formal Analysis of Multi-factor Authentication Protocols
Populäre Protokolle:
1. Google-2-Step
2. FIDO's U2F (Yubico, Unternehmen)
davon unterschiedliche Varianten im Paper getestet.

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@@ -0,0 +1,6 @@
1. Einleitung
1. Authentifizierung
2. Funktionsweise
1. ISO 27001 A8.5 und A 5.17
3. Problematik
1. andere Angriffsfläche und Bypass

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Medium als ausgewogener Vermittler
Speichermedium stellt einen bewussten Energiezustand dar mit dem Information(en) aufrufbar werden. Dies können Gestik, Phonetik, Kunst im allg., Hardwarezustände, Menschliches Gedächnis usw. sein.
Das Speichermedium unterscheidet sich mit der vorherigen betrachtung der Medien- These als sehr ähnlich im Sinne, dass beide einen Vermittler darstellen.
Unterschiedlich sind diese in ihrer Ausgewogenheit: ein Speichermedium selbst hat einen bewussten Energiezustand, während per vorherig genannte Def. das Medium selbst ausgewogen sein soll. Aufgrund dieser differenz (Medium: ausgewogen; Speichermedium: bewusst, variabel, interpretierbar) kann bei der Interpretation von einem Speichermedium unterschiedliche Ergebnisse mit der gleichen Information erzielt werden. Bei einem ausgewogenen Vermittler ist dies generell nicht der Fall, weil dort kein Interpretationsfreiraum existiert.
![[Pasted image 20251214161803.png]]

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@@ -0,0 +1,30 @@
- Gastbeitrag der Landesmedienanstalt Cornelia Holsten
- Mediennutzung Medienwirkung als haupttreibendes Thema dieses Semester
Praktischer Bau von Prototypen
- Bau von einem KI Influencer als Beispiel
- Jugendschutz
# Einführung in das Thema
- **13.11 Kurzpräsentation der Ideen**
- Analysewerkzeuge
# Aufgabe 1: Medien / Theorie
# Aufgabe 2: Mediennutzung
- Datenerhebung
- Alter
- Geschlecht
- regelmäßige Nutzung
- Zeit
- Stunden
- Prozent
- Wann wird das Medium bevorzugt?
- Wo findet die Nutzung statt?
- Wozu?
- Welche der Medien wird konkret um aktuell und oder politisch zu informieren
- Datenerfassung
- entwickelt eine kleine Umfrage (kurs oder gegenseitig)
- datenerfassung und auswertung
- Datenausgabe
- Kleine Datengrafik erstellen
- Interaktive Webbasierte Lösung oder digitales Poster
- Kurz-Doku der Umfrageergebnisse
- Upload auf AULIS bis 23.10

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@@ -0,0 +1,50 @@
Aufgaben:
- ökonomische Betrachtung von KI-Influencer
- KI-Influencer 3-6 Postings (mit Captions \[Werbung / Hashtags\])
- Das ganze in eine schöne Präsentation packen geeignet für einen Vortrag (Marketingpitch)
- Konzept, Strategie
Strategie, Accountbeschreibung,
**Donnerstag**
Vor und Nachteile von KI-Influencer
Welche Marken würden KI-Influencer empfehlen
- Automarken entscheidung auf eine nicht fiktive automarke
- Große und Deutsche Automarke
- Erst Deutsche Kunden ansprechen
- E-Autos vermarkten
- VW -> unsere Recherchen nach hat VW keinen KI-Influencer
Vision / Mission / Problem
- soziale Verantwortung
- Umweltverträglichkeit
- offen unsere Meinung sagen
- zuhörend
- lassen los und denken neu
- offen
- offen für andere Denkweisen
- offen für neue Erfahrungen
- Respektvoll
- nachhaltigkeit und qualität
- Leidenschaft, Überzeugung, (Stolz)
- füreinander einstehen
- Verlässlich
Wie ist dieser Influenzer
Wo kommt er her
Eignet sich für Produkt weil
Reichweiteprognose
Rechtliche Grundlagen beachten Werbekennzeichnung, Ethik usw.
Pitch
gut und fröhlich aussehend
Postings bereits enthalten
Zahlen,
Prognosen

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@@ -0,0 +1,5 @@
- Signet als Firmenzeichen. Logo falsch. Firmenzeichen I.O.
- Piktogramm: verdichtete Darstellung (Krokodil Lacoste)
- Allegorie: Große Metapher
- Walter Benjamin
-

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@@ -0,0 +1,3 @@
Aufgabe:
präsentation mit ki machen, im ersten schritt nichts korrigieren
anschließend fehler markieren

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@@ -0,0 +1,22 @@
# Ablauf
- Besprechung der Projektideen
- VL Gedanken zur Sprache
- Phantom und Matrize (Einlesen)
- was gibt der text
- wo ist der text noch aktuell
- Projektideen II
- Referate
## Umberto Eco (1932 - 2016)
- Begriff der Semiotik
- Zeichen als potentielle Lüge (Jaquet als professionell interpretiert, versteckt intention oder stellt diese offen dar)
## Ludwig Wittgenstein (1889 - 1951)
- Superreiche Österreichische Familie
- Tractatus Logico-Philosophicus
## Ernst Cassirer (1874 - )
## Welt Phantom und Matrize
- siehe [Collaboard](https://ch.collaboard.app/share/gI_DTcPEz4ThXaOd_lUMhw)

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Hausaufgabe: Medienfundstück mitnehmen, findet jeder für sich ein Medienthema das einen interessiert.
Referate: Handbuch enthält weitere themen, was kann ein medium sein usw. Dementspreched muss nicht unbedingt eine Person präsentiert werden

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# Fraktale
- KI an geschickten stellen einsetzen und eigene kompetenzen einbringen
# Mediennutzung
- Steigende Smartphone Nutzung aber nicht höher werdender social media konsum
- Kommission für Jugendmedienschutz
# Kontexte
- definierung von Kontexten durch beispielsweise Sonderzeichen
# Begriffsgeschichte
- Medium = Mitte (etwas ausgleichendes haben, abwägen)
- Medium (philosophie, modern) = Mittel (zum Zweck) (inkl. assoz. zur Mitte)
- Medium = Element
- Lehre der vier Elemente: Feuer, Wasser, Erde Luft
- Medium = Apparat
- funkt. Mediendefinierung
# Geld
Abschn. 5 des Handbuchs Medientheorie
Geld 239 - 241 Zentrale Aussagen des Textes und diskutiert die Positionen, die im Teyt vertr. werden.
Auffschreiben von medien und wie lange diese speichern können
- Entstehungsdatum
- Was kann egespeichert werden
- Welche Lebensdauer had das Medium?

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Smartphones: 2007
Smartwatch: 2012
ARD: 1970
Interessanterweise kam folgendes [dran](https://www.youtube.com/watch?v=pIlnUOI4Spw&pp=ygURdGllcmUgbWl0IGVpbmVtIGg%3D)

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- Untertitel
- Audiobeschreibung
- Gebärdensprache
- Leichte Sprache
- Barrierefreiheit in Online-Angeboten und Apps
Hausaufgabe:
Zwei Befehle:
- drehe einen Reel, kurzes Video hochkantvormat (30 sek max. 1 minute)
- versiehe es mit untertiteln und mindestens einem weiteren Barrierefreien Tool (oben genannt)
Was gibt es da online schon für Tools?
Es darf alles verwendet werden (KI usw. soll aber genannt werden. **Kein Prompten, eigenarbeit**)

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## Ideen und gefundene Probleme
Torwart disconnected
spieler stehen afk rum und drehen sich
spieler laufen auf den ball unabhängig ihrer position
torwart dreht sich nicht
torwart verteidigt nicht das tor
linkes team schießt eigentore
5 sichert 5 ab und 6 sichert 6 ab, beide gruppen bewegen sich nicht
Seiten wurden nicht getauscht
Torwart schaut permanent aufs tor
bei ecke und einwurf sollte ein team nicht dort hin laufen
spieler dashen an den ball vorbei, eine kleine vorhersage von wohin der Ball geht wäre interessant
cherry pick commit mit center goal flag und merge request

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After

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Width:  |  Height:  |  Size: 40 KiB

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# Struktur
1. Organisatorisches
2. Wiederholung
# Wiederholung
1. Schaltwerk / Schaltnetz
1. Huffman-Normalform
2. Endliche Automaten
3. Impulsdiagramme
4. Mealy oder Moore Automaten
1. Mealy ohne Zustandsübergang
5. KV-Minimierung
6. Digitale Zustandskodierung
7. Struktur
1. Modellieren
1. LaTeX Vorlage für DIGIT wieder verwendbar?
2. Test Vorbereiten
3. Implementieren
4. Test durchführen
8. Einordnung der Qualitäts
# Aufgaben
## Model
Ausgänge:
$q1\_o$
$q0\_o$
Eingänge:
$v\_i$ wenn = 1 value +1
$v\_i$ wenn = 0 value -1
clk_i
$r\_i$ reset
2 Bit Wert (nach $11$ kommt $00$) erst impl.
ausgabefunktion fehlt
![[Nackenbruch.drawio.png]]
prüfung geg. forderung
## Tests
### synchron
- Hochzählen
- Runterzählen
- Überlauf / Unterlauf
### asynchron
- Reset
formuliert und nicht stichpunkte
# Implementierung
## Kodierung
startzustand fehlt
| Zustand | $k\_1,k\_0$ | |
| ------- | ----------- | --- |
| null | $00$ | |
| eins | $01$ | |
| zwei | $02$ | |
| drei | $03$ | |
Die Zustandskodierung erfolg gemäß binärer Rechnung.
## grobstruktur
## zustandspeicher__
## Zustandsübergangstabelle
dies ist hybrid und dements. falsch
| $r\_i$ | $clk\_i$ | $v\_i$ | $q\_1$ | $q\_0$ | $q\_1'$ | $q\_0'$ |
| ------ | -------- | ------ | ------ | ------ | ------- | ------- |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | X | X | X | X | 0 | 0 |
| | | | | | | |

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@@ -0,0 +1,22 @@
# Pipelining vs Pfade über mehrere Taktzyklen
- Größerer Flächenverbrauch bei Pipelining als bei Pfade
- Höherer Durchsatz (Throughput) bei Pipelining
# Umgehen mit asynch Eingängen
Bei Fehlerhaften Signalen kann man 2 D-Latches vorsetzen, diese wirken wie Verstärker und runden auf bzw. ab
#todo Einarbeiten *timing constraints* in Vivado
# Einbinden vorgefertigter Bauteile
## IP-Cores
# Klausur
- 4 Aufgaben manche Aufgaben können in Unteraufgaben aufgeteilt sein
- 3/4 Stunde pro Aufgabe
- Aufgabe mit Prüfling, der getestet werden soll und von vordefiniertem Verhalten abweicht
- Timing Verhalten
- Automat
**Bestimmte Fehler und Warnungen sind nicht zulässig!**

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f# VHDL
Basis 3 Board oder Basis 2 Board
Vivado wird im Labor verwendet, installationsvorgaben sind in Aulis vorzufinden
In der Übung heute VHDL ausprobieren
folgende List ist nicht vollständig und repräsentiert nur das durch Herrn Bredereke präsentierte Projekt ()
## Typen
- character
- string
- integer
## Datenformate
`type <name> is (a, b, c);`
`type <name> is array();`
`type <name> is record ... end record;`
`constant <name>: <type> := <value>`
## Schnittstellen
```vhdl
entity <name> is
port();
end <name>;
```
## Objekte
``` vhdl
constant <name>: <type> := ();
```
## Zuweisung
```vhdl
constant <name>: integer := 0 --deklaration
<name> <= 1 --variabeländerung
```

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@@ -0,0 +1,28 @@
# Wiederholung VHDL basics
Signal verbindung zwischen FF oder auch zwischen Komponenten bzw. Elemente ist Kontextabhängig. Die Doc kann hier möglicherweise helfen.
- Record als Bündel von Leitungen
- Process ist eine Modellierung von Schaltteilen und ihrem Verhalten
In Vivado gibts einen Blockdesign Diagramm, dass die Grundstruktur nach der Kompilierung darstellt.
# Gemeinsamkeiten Endlicher Automat mit VHDL
| Endlicher Automat | VHDL |
| --------------------------- | ------------------ |
| Ausgabeschaltnetz | spezieller Process |
| ZÜ-Schaltnetz | spezieller Process |
| Eingabe und Ausgabealphabet | Port Konstrukt |
| sprechende Namen | sprechende Namen |
| Abstraktion | Abstraktion |
# Unterschiede Endlicher Automat mit VHDL
| Endlicher Automat | VHDL |
| ----------------- | ----------------------------------------------- |
| manueller Entwurf | Code Muster, Werkzeuge, automatisierter Entwurf |
| Startzustand | (Constant) Code Muster |
| Zustand | Signal |
| Zustandmenge | Aufzählungstyp |
| | Schleifen |
| | Datentypen |

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@@ -0,0 +1,12 @@
- Bei VHDL werden die Bitbreiten durch den kompiler optimiert, eine Definierung der Bitbreiten ist nicht immer die beste idee
- ## Basen
- Dezimal: 10#\<value>
- Dual: 2#\<value>
- Oktal: 8#\<value>
**Montag: 15.12 eventuell keine Vorlesung**
# Behandlung von Zeit in der Simulation
- mit `after` pausieren und kann genaue Zeiten für aktionen/reaktionen einstellen
- Delta verzögerung problematsisch
- Nadelimpulse können Zustandswechsel verursachen, daher präferenzieren wir synchrone Schaltungen
-

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@@ -0,0 +1,20 @@
Signale werden nach einer Prozessdurchführung erst aktualiesiert(?)
- Dies liegt anscheinend daran, dass VHDL ein execution model ist. Vorerst kommt ein simulationszyklus und anschließend ein executionszyklus
- Garantiert den gleichen code mit immer exakt der gleichen simulationszyklen mit dem gleichen Ergebnis
# Aufzählungstypen und wie der Compiler dabei funzt
Einstellung unter Settings für gewünschtes Verhalten: [fsm-extraction](https://docs.amd.com/r/en-US/ug901-vivado-synthesis/Auto-State-Encoding)
- onehot
- jede codierung erhält einen flipflop
- besonders schnell
iSATE: implicit State (impliziter Zustand)
# Translation steps
1. syntax checking
2. rtl analysis
3. synthesis
4. implementation
5. bitstream generation
# Diverses zu vivado
- Truth table enthält unsere Wahrheitstabelle für die ausgewählte entity
- Anschlusspad: für silizium wafers um ein teilbereich mit anderen componenten zu verbinden.

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# Design under Test (DUT)
Synonym mit *equipment under test* und *unit under test*.
# Testbenches mit separatem Test-Orakel
# Testbenches mit Kommando-Interpreter
# Bestimmen von sinnvollen Testzielen
# Erste Aufgabe Aufgabe 10
(war ihm wichtig)
Testbenches erkennen delayed werte nicht und gibt dementsprechend keinen Fehler aus obwohl dies gewünscht ist.
Wenn man ein Signal abgreift ist das Ergebnis nicht immer gleich den Erwartungen. Dafür gibt es mehrere Strategien:
#todo
# Zeitverhalten im Detail
Beim Schalten des D-FF soll die Taktflanke stabil sein, dafür gibt es die Vorbereitung- und die Nachbereitungszeit.
# Zusatz Laboraufgabe 6
Taschenrechner mit 7 Segmentanzeige
Es wird dafür Multiplexing verwendet und dementsprechend müssen schnell genug alle Anzeigen aktualisiert werden
- Modultest
- Modulzerlegung
- ein Modul wird uns vorgegeben, den Rest müssen wir erstellen
- Module sollen am besten eine Eigenschaft gut implementieren und einzelne Modultests schreiben

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1. tristate treiber kann zu glitches führen, sodass der reset kurz getätigt wurde
1. synchroner reset filtert aus nanosekundenimpulse
2. freigabeeingäge verwenden sichert einiges an kopfschmerzen