Vorlesung TK3: Ubiquitous / Mobile Computing

Termine

TypTagZeitRaumBeginnCPsLv.Nr.Info
V2Mo14:25-16:05S2|02/C12014.04.20143,020|0120|1
Ü2Mo16:15-17:55S2|02/C12014.04.20143,020|0120|2

Moodle Kurs

Materialien zur Vorlesung und zur Übung werden im Lernportal Moodle zur Verfügung gestellt. Zusätzlich bietet das Portal eine Diskussionsplattform für Feedback, Ideenaustausch und Gruppenfindung. Bitte melden Sie sich im Moodle-Kurs an.

Zu Moodle: https://moodle.informatik.tu-darmstadt.de/course/view.php?id=356

Klausur

Die Klausur findet am Mittwoch, 23.07.2014 um 14:00Uhr in Raum S2|02 C205 statt.

Die Klausur wird auf 105 Minuten Dauer ausgelegt sein. Sie wird sich an Inhalten der Vorlesung und Übung orientieren.

Als Hilfsmittel sind zulässig: 1 beidseitig handbeschriebenes DIN A4 Blatt und Taschenrechner. Als Schreibmittel bitte nur einen schwarzen oder blauen Schreibstift verwenden.

Klausurergebnisse und Einsicht

Die Klausurergebnisse sind nun in TUCaN eingetragen.

Die Klausureinsicht findet am Donnerstag, 14.08.2014 von 10.00-12.00Uhr in Raum S2|02 E302 statt.


The results are now available in TUCaN.

The post-exam review will be Thursday, 14.08.2014 from 10.00-12.00 in S2|02 E302.

Mündliche Nachprüfung

Die mündliche Nachprüfung findet am 19. Februar in A114 statt.

Die zugeteilten Timeslots sind wie folgt:

 

NameTimeslot
Filip Cengic8:45 - 9:30
Roger Michel Dassi Ponka9:30 - 10:15
Rahul Narayan10.15 - 11:00
Rohit Shah11:00 - 11:45
Andreas Tippmann11:45 - 12:30
Sören Wallbach12:30 - 13:15
Xiao Yanan13:15 - 14:00

 

 

 

Inhalt (kurze Beschreibung)

Vor über 10 Jahren erfunden, taucht 'Ubiquitous Computing' (UC) (oder eines seiner Synonyme) plötzlich in vielen Forschungsgruppen als Leitmotiv auf. Ist die Zeit reif? Teils ja: UC baut vielfach auf Mobilkommunikation auf und ist verzahnt mit Mobilem Rechnen - beide haben große Fortschritte gemacht. Dies bildet *einen* der zwei Teile der Vorlesung. Aber teils ist die Zeit auch noch nicht ganz reif, und deshalb werden in Teil 2 der Vorlesung viele spannende neue Entwicklungen aufgezeigt, Fragen gestellt und Lösungsansätze besprochen.

Hier ein noch ein paar Appetithäppchen dazu: Das Internet schwappt derzeit (mit großen 'Geburtswehen') auf das Handy über; in der nächsten Wachstumswelle bemächtigt es sich der PicoNetze (spezialisierte computerbasierte Büro-, Haushalts- und Kommunikationsgeräte arbeiten zusammen), der Produktions-, Verkehrs-/Logistik- und Vertriebs-orientierten Geräte (danach kommt die Welle der 'pulverisierten' Rechner).

Menschen und Geräte sollen in dieser Welt der allgegenwärtigen Computer kooperieren. Das geht nur, wenn die Computer unaufdringlich und beiläufig-benutzbar in den Hintergrund treten. Aber: eine neue Ära der Benutzerfreundlichkeit - wie denn? Milliarden bis Billiarden von Rechnern am Internet? 'Kluges' Verhalten der 'Leise-im-Hintergrund'-Systeme statt durch KI durch Kooperation vieler 'schlauer' Einzelsysteme? Mobilität im Sinne selbstorganisierender ad-hoc-Netze statt als 'um mobile Endgeräte erweitertes Festnetz'? Diese und weitere Fragen werden in der Vorlesung nicht nur gestellt, es werden auch Lösungsansätze durchgenommen. Am Ende wird die Vision der allgegenwärtigen Computer um einiges klarer sein.

Stoffplan:

  • Einführung in Ubiquitous Computing
    • Definitionen und Bedeutung
    • Herausforderungen und Klassifikation
    • Wichtiges zur historischen Entwicklung (Mark Weiser u.a.)
    • Von Terminologie zu Taxonomie
    • Referenzarchitekturen
  • Mobilkommunikation als ‘Enabling Technology’
    • Einordnung und physikalische Grundlagen
    • Elementare Mehrfachzugriffs- und Modulationsverfahren
    • Zellulare Weitverkehrsnetze: von GSM bis LTE
    • Drahtlose lokale Netze: wLAN, Bluetooth und ZigBee
  • Internet-of-Things: RFID und Smart Items
    • Grundlagen von RFID-Systemen
    • EPC und Smart Items
    • NFC: Nahfeld-Kommunikation
  • Service Discovery und Cloudlets
    • Grundlagen der Skalierbarkeit im Ubiquitous Computing
    • Service Discovery: Grundlagen
    • Service Discovery: konkurrierende Ansätze
    • Cloudlets: Forschungsansätze für Ubiquitous Cloud Computing
  • Context- und Location Aware Computing
    • Grundlagen der Adaptivität in Ubiquitous Computing
    • Kontext-Modelle und Ansätze für Context-Aware Computing
    • Technische Grundlagen der Ortsbestimmung und Location Awareness
  • Mensch-Maschine-Interaktion für Ubiquitous Computing
    • Einführung: Ease-of-Use und Post-Desktop-Interaktion
    • Interaction Design und Mulitmodale Interaktion
    • Grundlagen von Multitouch-Systemen
    • Pen-and-Paper-Interaktion und Tangible Interaction
    • UI Design: Evaluationstechniken
    • Systematisches UI Engineering
  • Privatsphäre und Vertrauen im Ubiquitous Computing
    • Einführung in Privacy und rechtliche Grundlagen
    • Zum Wesen personenbezogener Daten
    • Privacy-Enhancing Technologies (PETs) und Anonyme Kommunikation
    • Einführung in Vertrauen und Reputation
    • Vertrauensmodelle und Computational Trust
    • Trust-Management-Systeme

     

Übung

In der Übung werden die in der Vorlesung vermittelten Konzepte praktisch angewandt. Die Übung gliedert sich in drei Blöcke:

  • uMundo
  • Gadgeteer
  • Privacy and Trust

Zu diesen Blöcken wird es jeweils eine kleinere Aufgabe zu lösen geben. Den Hauptteil der Übung bildet ein Hardware-Software-Projekt im zweiten Block, in dem Studierende eine Projektidee mit Gadgeteer umsetzen sollen.

Die Übungsaufgaben und das Projekt sollen in Gruppen von 3-4 Studierenden bearbeitet werden.

Metrialien zur Übung werden in Moodle bereitgestellt.

Übungsleitung:

  • Mohammadreza Khalilbeigi
  • Stefan Radomski

Wichtige Termine:

  • 14.04. Kurze Einführung in den Übungsablauf

Relevante Literatur

A PRIMARY Books:

Handbook of Research: Ubiquitous Computing Technology for Real Time Enterprises edited by Prof. Dr. Max Mühlhäuser, Dr. Iryna Gurevych, 2008, Information Science Reference, ISBN-10: 1599048329
Online verfügbar in der Bibliothek des Fachbereichs (ACHTUNG: Nur für Hörer der Vorlesung TK3):
http://www.bib.informatik.tu-darmstadt.de/index.php?id=1160

B SECONDARY Books:

  1. F. Adelstein, S. Gupta et al.: Fundamentals of Mobile & Pervasive Computing McGraw Hill 2004,
  2. Stefan Poslad: Ubiquitous Computing, Wiley 2009, ISBN 978-0-470-03560-3
  3. Kapitel Mobilkommunikation: M. Sauter: Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme: UMTS, HSDPA und LTE, GSM, GPRS und Wireless LAN; Vieweg-Teubner Studium 2010
  4. J. Krumm (Ed.): Ubiquitous Computing Fundamentals, CRC Press 2010
  5. D. Cook, S. Das (Ed.): Smart Environments, Wiley 2005

Angebotsturnus

In der Regel jedes Sommersemester.

Vorlesungssprache

Deutsch, englische Folien

Einordnung in Studienplan und Prüfungsordnung

  • Hauptstudium Informatik III / II; Bachelor/Master Bereich Net-Centric

    Computing

  • Für Wirtschaftsinformatiker wahlweise Bereich 2 oder 3.
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