Fahrzeugkommunikation (FzK)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Vehicular Networks)

Lectures:

• • Fahrzeugkommunikation
    (Vorlesung, 2 SWS, Kai-Steffen Jens Hielscher, Tue, 16:00 - 17:30, 02.134-113)
  • Fahrzeugkommunikation Übungen (optional)
    (Übung, 2 SWS, Kai-Steffen Jens Hielscher)

Empfohlene Voraussetzungen:

Rechnerkommunikation

Inhalt:

Die Bedeutung von Elektronik und Software ist in der Fahrzeugtechnik stark gestiegen, gleichzeitig stellen die komplexen Entwicklungsprozesse in der Automobilindustrie hohe Anforderungen an Berufseinsteiger. Absolventen benötigen daher zunehmend spezialisierte Kenntnisse aus den Themenbereichen Elektronik, Software und Vernetzung von Fahrzeugen. Um diesen Anforderungen Rechnung zu tragen, wurde am Department Informatik ein spezieller Studienschwerpunkt „Informatik in der Fahrzeugtechnik“ im Studiengang Informatik eingerichtet.
Die Vorlesung „Fahrzeugkommunikation“ [FzK] ist in zwei Blöcke gegliedert: Zunächst führt die Vorlesung in die fahrzeuginterne Vernetzung ein, behandelt Vernetzungsarchitekturen, Bussysteme und Steuergeräte, Fahrerassistenzfunktionen, Multimedia und Systemarchitekturen. Den Abschluss bilden Betrachtungen zu Security und Safety in der fahrzeuginternen Vernetzung. Als zweiten Block gibt die Vorlesung einen Überblick über Themen der externen Kommunikation von und mit Fahrzeugen, behandelt Systemarchitekturen zur Vernetzung von Fahrzeugen untereinander und mit Infrastruktur, Medienzugriffsverfahren verbreiteter Lösungen, Protokolle von Vehrkehrsinformationssystemen. Sie schließt wiederum mit Betrachtungen zu Safety und Security - erweitert um die in diesem Themengebiet besonders relevanten Fragestellungen rund um die Wahrung der Privatsphäre von Nutzern.
Die Vorlesung wird für einen Abschluss mit Studienschwerpunkt „Informatik in der Fahrzeugtechnik“ anerkannt. Sie setzt Grundkenntnisse in Rechnerkommunikation voraus und richtet sich so schwerpunktmäßig an Studierende aus Informatik, IuK und CE ab dem 5. Semester.

Auszug Interne Vernetzung:

• Interne Steuerung: ECU-ECU, Safety

• Bussysteme (CAN, LIN, FlexRay, MOST, ...)

• HW-, SW- Architekturen von Steuergeräten

• Security & Safety
  

Auszug Externe Vernetzung

• Car-2-X-Kommunikation

• Topologien, Architekturen

• Medienzugriff: Wifi, WAVE/DSRC

• Safety Anwendungen

• Security & Privacy

Lernziele und Kompetenzen:

Die Vorlesung „Fahrzeugkommunikation“ [FzK] ist in zwei Blöcke gegliedert: Zunächst führt die Vorlesung in die fahrzeuginterne Vernetzung ein, behandelt Vernetzungsarchitekturen, Bussysteme und Steuergeräte, Fahrerassistenzfunktionen, Multimedia und Systemarchitekturen. Den Abschluss bilden Betrachtungen zu Security und Safety in der fahrzeuginternen Vernetzung. Als zweiten Block gibt die Vorlesung einen Überblick über Themen der externen Kommunikation von und mit Fahrzeugen, behandelt Systemarchitekturen zur Vernetzung von Fahrzeugen untereinander und mit Infrastruktur, Medienzugriffsverfahren verbreiteter Lösungen, Protokolle von Vehrkehrsinformationssystemen. Sie schließt wiederum mit Betrachtungen zu Safety und Security - erweitert um die in diesem Themengebiet besonders relevanten Fragestellungen rund um die Wahrung der Privatsphäre von Nutzern. Ziel der Vorlesung ist es, Wissen anhand von Beispielen und Interaktion mit den Studierenden zu vermitteln.
Im Rahmen der Übung werden Protokolle aus der internen Fahrzeugkommunikation implementiert, analysiert und anschliessend evaluiert. Anschließend soll Wissen über die Simulation von Netzwerken durch selbständiges Arbeiten vermittelt werden. Es folgt eine Analyse von aktuellen Lösungen aus dem Bereich der Verkehrssimulation, die im nächsten Schritt mit der Netzwerksimulation gekoppelt wird, um Funknetzwerkprotokolle und -anwendungen mit der Mobilität von Fahrzeugen zu implementieren und evaluieren. Darüber hinaus erstellen die Studierenden eigenständig Lösungen für Anforderungen aus dem Bereich Car-2-X-Kommunikation, bewerten diese auf ihre praktische Anwendbarkeit hin und entwerfen in Kleingruppen Verbesserungsvorschläge dazu.
Das Modul wird für einen Abschluss mit Studienschwerpunkt „Informatik in der Fahrzeugtechnik“ anerkannt. Sie setzt Grundkenntnisse in Rechnerkommunikation voraus und richtet sich so schwerpunktmäßig an Studierende aus Informatik, IuK und CE ab dem 5. Semester.

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science): ab 1. Semester
   (Po-Vers. 2013 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Wahlpflichtbereich Informatik | Wahlpflichtbereich Informatik)
2. Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | Vertiefung Informatik I und II | Vertiefungsmodul Kommunikationssysteme)
3. Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
   (Po-Vers. 2013 | TechFak | Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | Vertiefung Informatik I und II | Vertiefungsmodul Kommunikationssysteme)
4. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009s | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsmodul Kommunikationssysteme)
5. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009w | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsmodul Kommunikationssysteme)
6. Informatik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Master of Science) | Wahlpflichtbereich | Säule der systemorientierten Vertiefungsrichtungen | Vertiefungsmodul Kommunikationssysteme)
7. Informatik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Master of Science) | Wahlpflichtbereich | Säule der systemorientierten Vertiefungsrichtungen | Vertiefungsmodul Kommunikationssysteme (im Studienschwerpunkt Informatik in der Fahrzeugtechnik))
8. Informations- und Kommunikationstechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Informations- und Kommunikationstechnik (Master of Science) | Schwerpunkte im Masterstudium | Schwerpunkt Kommunikationsnetze | Wahlpflichtmodule | Wahlpflichtmodul aus INF im Schwerpunkt Kommunikationsnetze)
9. Informations- und Kommunikationstechnik (Master of Science): 1-3. Semester
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Informations- und Kommunikationstechnik (Master of Science) | Wahlbereiche, Praktika, Seminar, Masterarbeit | Wahlmodule aus dem Angebot von EEI und Informatik)
10. Informations- und Kommunikationstechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2016s | TechFak | Informations- und Kommunikationstechnik (Master of Science) | Schwerpunkte im Masterstudium | Schwerpunkt Kommunikationsnetze und Übertragungstechnik | Wahlpflichtmodule | Wahlpflichtmodul aus INF im Schwerpunkt Kommunikationsnetze)
11. International Information Systems (IIS) (Master of Science)
    (Po-Vers. 2014w | ReWiFak | Internationale Wirtschaftsinformatik / International Information Systems (Master of Science) | Informatics | Informatics Electives | Extension Courses)
12. Mathematik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2015w | NatFak | Mathematik (Bachelor of Science) | Module des Nebenfachs | Nebenfach Informatik | Vertiefungsmodule | Vertiefungsmodul Kommunikationssysteme)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Fahrzeugkommunikation (Prüfungsnummer: 716033)

(englischer Titel: Vehicular Networks)

Prüfungsleistung, mehrteilige Prüfung, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Die Modulprüfung besteht aus:

• unbenotete Studienleistung, zu erwerben durch erfolgreiche Teilnahme an den Übungen

• Klausur von 90 Minuten oder mündliche Prüfung bei weniger als 20 Teilnehmern

Erstablegung: SS 2017, 1. Wdh.: WS 2017/2018 (nur für Wiederholer)

1. Prüfer:

Kai-Steffen Jens Hielscher