Kurs Verteilte Sensornetzwerke

Angaben

Wann: Wintersemester
VAK FB 3 Informatik 03-IMVP-VSD
Zeit (Online, Sync.) Montag: 08:30 - 10:00
Format Online synchron mit Live Stream und asynchron mit Videos und interaktiven Übungen @home
Umfang: 3 SWS
ECTS: 6 CP

Dozent

PD Dr. Stefan Bosse, Univ. Bremen, FB Mathematik und Informatik

Studiengänge

Informatik

Inhalte

  1. Einführung des Sensormodells als Datenquelle
  2. Erweiterung des Sensormodells auf Sensornetzwerke, IoT, Edge- und Cloud Computing
  3. Virtualiserung und Netzwerke aus Virtuellen Maschinen (VM)
  4. Kommunikation und Datenaggregation in Sensornetzwerken
  5. Architekturen und Topologien von Sensornetzwerken, Simulation von Netzwerken mit zellulären Automaten
  6. Algorithmen und Architekturen der Datenaggregation und Datenfusion
  7. Parallel zu 1-7: Programmierung eines verteilten Sensornetzwerks mit Smartphones, Notebooks, und dem Rapsberry Pi, und der Lua Programmiersprache
  8. Formale Grundlagen von verteilten Systemen; Metriken; Effizienz; Skalierung

Medien

Medium Folien Datum Description
Wiki - - Interaktiver DokuWiki - Diskussionsplattform
Video - 21.04.20 Einführung in den Wiki
- dsn2k0.html 18.10.21 Modul 0: Überblick
Video - 22.10.21 Einführung in die digitalen Übungs- und Laborformate
Video - 22.10.21 Einführung in die Lua Programmiersprache
Video dsn2kA.html 25.10.21 Modul A: Grundlagen und Anwendungen von verteilten Sensornetzwerken

Materialien

File Version Description
lua_tutorial.pdf 2015 Lua Tutorial

Tutorials

File Version Abgabe Description
luaTutotial.html 15.4.2021 - Lua Tutorial

Software

Hinweis: Unter Linux müssen heruntergeladene Programme ausführbar gemacht werden: chmod a+x lvm

Es wird empfohlen nodejs v8 oder höher zu verwenden


File Version Description
node8.exe 8.12.0 nodejs (MS Windows x86/32bit)
wex 1.2.5 WEX local File Server (requires nodejs) !Security Update!
node wex
lvm LVM 1.1.9 LuaJIT+ 2.0.5X2.3 Lua 5.1X2.1 LUV 2.7.3 -- Build Jul 27 2021 Parallel LuaJit VM, Linux x86 32bit
lvm LVM 1.1.9 LuaJIT+ 2.0.5X2.3 Lua 5.1X2.1 LUV 2.7.3 -- Build Jul 27 2021 Parallel LuaJit VM, Linux x64 64bit
lvm LVM 1.1.7 LuaJIT+ 2.0.5X2.3 Lua 5.1X2.1 LUV 2.7.3 -- Build Jun 03 2021 Parallel LuaJit VM, Solaris x86 32bit
lvm.exe LVM 1.1.7 LuaJIT+ 2.0.5X2.3 Lua 5.1X2.1 LUV 2.7.3 -- Build Jun 03 2021 Parallel LuaJit VM, Windows 32bit
lvm LVM 1.1.7 LuaJIT+ 2.0.5X2.3 Lua 5.1X2.1 LUV 2.7.2 -- Build Jul 09 2020 Parallel LuaJit VM, Mac OSX (≥10.7) 64bit
weblvm.lua 1.1.8 WEB Server for lvm
lvm weblvm.lua
shelllvm.html 1.1.7 WEB Shell for lvm (requires weblvm.lua)
shelllua.html 1.1.7 WEB Shell for Lua 5.3 (requires lua.plugin)
lua.plugin 1.1.1 WEB Lua 5.3 VM+ (requires lua.plugin)
luaos.lua 1.2.5 LuaOS
lvm luaos

Ziele/Kompetenzen

Die Studenten erwerben/gewinnen/lernen

  1. Verständnis der Grundprinzipien und Architekturen verteilter Sensornetzwerken und Fähigkeit zum Transfer auf technische Systeme, vor allem mit Fokus auf VMs
  2. Verständnis und Fähigkeit der Programmierung mit Synchronisation und Kommunikation einfachser Sensorapplikationen
  3. Verständnis der Probleme und dem Betrieb von verteilten Systemen im Vergleich klassischen Serversysteme (Effizienz, Blockierung, Skalierung, Ressourcenbedarf)
  4. Praktische Kenntnisse der Programmierung und Programmierübungen mit Lua und der PLVM
  5. Erkenntnisse von Grenzen und Möglichkeiten der Verteilung und die Fähigkeit effiziente Systeme zu entwickeln
  6. Studenten sind am Ende des Kurses in der Lage mit Lua einfache verteilte Senorapplikation z.B. mit Smartphones zu programmieren und zu analysieren.

Übungen

  1. Digitale und interaktive Übungen mit Online-Hilfe (oder in Präsenzunterricht integriert in Vorlesungsteile)
  2. Verteilte Experimente @home mit Vernetzung und Clusterbildung der studentischen Rechnern, Smartphones, und eingebetteten Rechnern (Raspberry PI + Sensoren als @home Kit)