Abschlussarbeiten
Zur Durchführung von Projekt- oder Abschlussarbeiten gibt es eine aktuelle und verbindliche Anleitung zum Herunterladen.
Darin sind enthalten:
- Deck- und Formblätter
- Anleitung
- Anleitung Folien für englische Studierende (ECUST)
- Kurzes Subversion-Tutorial (englisch)
- Word-Vorlage (englisch)
- Vorschlag für periodische Berichte und Ordnerstruktur
Offene Bachelor-, Master- und Studienarbeiten
Wir bieten Bachelor-, Master- und Studienarbeiten in verschiedenen Themenbereichen an. Wenn Sie Interesse daran haben eine Abschlussarbeit in folgenden Bereichen durchzuführen, melden Sie sich gerne bei den jeweils angegebenen Betreuern! Es ist möglich, die Themen je nach Art der Arbeit in ihrem Umfang anzupassen.
- Digital signal processing conception, simulation and implementation of a MIMO transceiver for wireless in vitro communication
Betreuer: Horst Hellbrück
Themengebiet
Drahtlose Kommunikation in vitro auf Basis eines elektrischen Nahfelds sollte in einigen medizintechnischen Anwendungen ungerichtet sein, z.B. mittels einer MIMO-Antenne. Es soll die digitale Signalverarbeitung konzeptuiert, simuliert und implementiert werden.
Aufgaben
- Einarbeitung in vorhandene Hardware
- Konzeption, Simulation, Implementierung
- Dokumentation
Voraussetzungen
- Digitale Signalverarbeitung
- Embedded Systeme, VHDL-/Verilog-/C-Programmierung, MATLAB
- Neugier, Selbständiges Arbeiten
- Vergleich von Filtersystemen in einer CIR-basierten 2-dimensionalen Ortungszelle
Betreuer: Horst Hellbrück, Sven Ole Schmidt
Themengebiet
In Industrie 4.0-Anwendungen muss das Produkt viele Male lokalisiert werden. Da manuelle Scans, wie beispielsweise Barcodes, unbequem sind und zu massiven Fehlern führen können, werden in Industriehallen nicht-manuelle Ortungen durchgeführt. In vielen drahtlosen Ortungssystemen wird die Übertragungszeit genutzt, um den Abstand zwischen dem sendenden Anker und dem empfangenden Tag zu bestimmen. Daher ist die Verwendung der Kanalimpulsantwort (CIR) anstelle von mehreren Ankern ein großes Thema in aktuellen Forschungsthemen der Ortung. Hierbei ist die Analyse der Übertragungsumgebung einschließlich Fehlern und Verzerrungen wichtig, da die genaue Lokalisierung des Tags von guten Modellen abhängt.
Details
Ziel ist es, einen 2-dimensionalen, rechteckigen Raum zu simulieren. Erstellen Sie in Bezug auf diesen Raum eine positionsabhängige Kanalimpulsantwort, die mit Verzerrungen überlagert wird. Basierend auf diesen Kanalimpulsantworten muss die Position mit Hilfe von Partikelfiltern bzw. Kalman-Filtern geschätzt werden. Neben der Theorie der Signalverarbeitung umfasst dies auch die Kenntnis der Mehrwegeausbreitung und der Kanalimpulsantwort einschließlich räumlicher Aspekte der Raumgeometrie.
- Eine wissenschaftliche Dokumentation einschließlich des theoretischen und experimentellen Hintergrunds der Szenarien, sowie einer Auswertung der Simulationsergebnisse.
- Gut dokumentierte Simulationsskripte
Aufgaben
- Befassen Sie sich mit einer Signalübertragung unter Berücksichtigung der Mehrwegeausbreitung, wie bei Rayleigh- oder Rice-Fading-Kanälen.
- Entwickeln Sie eine einfache 2-dimensionale Raumgeometrie, in der eine Position mithilfe einer verzerrten Kanalimpulsantwort bestimmt werden kann. (Berücksichtigung der Line-Of-Sight, sowie Reflektionen von erster und zweiter Ordnung)
- Simulieren Sie Monte-Carlo-basiert verzerrte Kanalimpulsantworten für eine unbekannte Position.
- Schätzen Sie diese Position anhand von Partikelfiltern und Kalman-Filtern ab.
- Werten Sie diese Resultate aus und entscheiden Sie anhand einer selbstgewählten Metrik den Filter, der die besten Ergebnisse liefert
Voraussetzungen
- Gute Kenntnisse der Matlab-Programmierung
- Grundkenntnisse in der kabellosen Übertragen (PHY-Layer)
- Signalverarbeitungskenntnisse wie Partikelfilter oder Kalman-Filter wären wünschenswert
- Interesse an theoretischen Simulationen
- Bereitschaft, sich mit der Signalübertragung und -verarbeitung vertraut zu machen
- Selbstständiges und selbstorganisiertes Arbeiten
- Sicherheit und Datenschutz
Betreuerin: Dorina Gumm
Themengebiet: IT-Sicherheit und Datenschutz haben sehr hohe Relevanz in der Produktentwicklung - weil immer mehr Systeme IT-Komponenten haben, viele Daten verarbeitet werden und Angriffsszenarien vielfältiger werden. Die Stärkung der IT-Sicherheit kann bereits im Entwurf mitgedacht, durch Analysen vorhandener Anwendungen als auch über Schulungen erdolgen. Arbeiten in diesem Themengebiet können daher sehr vielfältig sein und sehr unterschiedliche Zielrichtungen haben. Hier werden 3 Schwerpunkte vorgestellt.
Gamedesign for Security and Privacy (GSP)
Spielerisch lernen: Wie funktioniert Cross-Site-Scripting? Wie kann ein Identitätsdiebstahl erfolgen? Wie können Plattformzugänge gesichert werden? Warum sollte man Kommunikation verschlüsseln? Entwickeln Sie Spiele, mit denen Sie die Spieler an Themen aus dem Bereich Sicherheit, Selbstschutz und Privacy heranführen.
Bei GSP geht es um die Frage, wie o.g. Themen mittels Gamification erlebbar und damit einem breiteren Adressatenkreis zugänglich gemacht werden können. Ziel ist es, die Awareness für diese Themen in der Gesellschaft als auch in Unternehmen zu fördern (Digitale Mündigkeit). Wenn Sie daran Interesse haben, können Sie sich diesen Themen im Rahmen von Design- und Praxisprojekten sowie Abschlussarbeiten widmen.Datenschutz und Usability (DU)
Datenschutz wird öffentlich häufig als Innovationshemmer dargestellt, der Funktionsumfang und Usability von Anwendungen beeinträchtigt. Ist dem wirklich so? Wie können Anwendungen datenschutz- und benutzungsfreundlich entwickelt werden? Welche Mechanismen zur Anonymisierung/Pseudonymisierung gibt es und wie können sie im Design-Prozess berücksichtigt werden? Abschlussarbeiten können sich anhand einer konkreten Anwendung z.B. aus dem Arbeitsumfeld diesen Fragen widmen.
Sicherheit und Webanwendungen (SW)
Die Sicherheit von Webanwendungen spielt eine immer größere Rolle, da Webanwendungen häufig das User Interface zur Steuerung verschiedenster Produkte darstellen. In diesem Themenbereich wird z.B. untersucht, welche Sicherheitskonzepte beim Entwurf der Anwendung berücksichtigt oder nach welchen Kriterien Anwendungen untersucht werden sollten. Die Abschlussarbeiten können an konkreten Produktentwicklungen bzw. Projekten andocken.
- Vorrichtung zur Selbstausrichtung von Antennen zum Aufbau von Punkt-zu-Punkt Funkverbindungen
Offen: Vorrichtung zur Selbstausrichtung von Antennen zum Aufbau von Punkt-zu-Punkt Funkverbindungen
Betreuer: Swen Leugner, Horst Hellbrück
Themengebiet
Moderne Kommunikationssysteme nutzen zunehmend drahtlose Verbindungen. Sie ermöglichen dem Nutzer mehr Mobilität, eine komfortablere Datenübertragung oder sind kostengünstiger als vergleichbare drahtgebundene Verbindungen. Ein großes Potenzial bieten nach wie vor Richtfunkstrecken, die eine Punkt-zu-Punkt-Kommunikation ermöglichen. Aufgrund der Richtwirkung der Antennen müssen jedoch beide Antennenpaare möglichst genau ausgerichtet werden, um das volle Potenzial auszuschöpfen.
Details
Die präzise Ausrichtung von Richtfunkstrecken erfordert viel Zeit und Aufwand. Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, eine Vorrichtung zur automatischen Ausrichtung von zwei Richtfunkantennen zu entwickeln, um das maximale Link-Budget und somit auch die maximale Datendurchsatz zu erreichen. Die Ausrichtung erfolgt horizontal und vertikal.
Aufgaben
- Inbetriebnahme und Beschreibung der Richtfunkstrecke
- Konzeptionierung der Vorrichtung zur automatischen Antennenausrichtung in vertikaler und horizontale Drehrichtung
- Aufbau der Vorrichtung
- Inbetriebnahme der Vorrichtung
- Evaluation der Vorrichtung hinsichtlich des Throughputs
- Dokumentation der Richtfunkstrecke, Vorrichtung, Inbetriebnahme und Evaluation
Voraussetzungen
- Sicherer Umgang mit Hardware
- Grundverständnis Kommunikationstechnik, Richtfunk und Antennen
- Grundverständnis Programmierung zur Programmierung der Vorrichtung
- Gutes Verstädnis und geübter Umgang in CAD Software
- Selbstständige und organisierte Arbeitsweise
- Engagement
- Aufbau einer Wissensdatenbank im Unternehmen
Offen: Aufbau einer unternehmensinternen Wissensdatenbank
Betreuer: Horst Hellbrück, Jan-Philipp Schreiter
Themengebiet: Künstliche Intelligenz, RAG, Datenbanken
Beschreibung:
Im Rahmen des Projekts wird eine leistungsfähige Wissensdatenbank aufgebaut und konfiguriert, die eine effiziente Speicherung, Indizierung und semantische Suche über Unternehmensdokumente ermöglicht, um die Auffindbarkeit relevanter Informationen zu optimieren. Ergänzend dazu werden lokal gehostete Large Language Models (LLMs) ausgewählt, installiert und optimiert, um unabhängig von Cloud-Anbietern höchste Datenschutz- und Vertraulichkeitsstandards für sensible Unternehmensdaten zu gewährleisten. Für die nutzerfreundliche Interaktion entsteht ein intuitives Web-Frontend, das eine semantische Dokumentensuche mit schneller Ergebnisausgabe ermöglicht. Abschließend wird ein firmeninterner Chatbot mit Retrieval-Augmented Generation (RAG) implementiert, der komplexe Mitarbeiteranfragen zuverlässig beantwortet und dabei stets aktuelle, firmenspezifische Informationen aus der Wissensdatenbank nutzt.
Aufgabe:
Aufbau einer Wissensdatenbank: Aufbau und Konfiguration einer performanten Datenbank zur effizienten Speicherung, Indizierung und semantischen Suche über Unternehmensdokumente. Ziel ist es, die Auffindbarkeit relevanter Informationen im Unternehmen zu optimieren.
Einrichtung lokal gehosteter Large Language Models (LLMs): Auswahl, Installation und Optimierung von lokal betriebenen LLMs, die unabhängig von Cloud-Anbietern genutzt werden können, um Datenschutz und Vertraulichkeit sensibler Unternehmensdaten zu gewährleisten.
Entwicklung eines Frontends für semantische Dokumentensuche: Erstellung einer nutzerfreundlichen Weboberfläche, die Mitarbeitenden ermöglicht, semantische Suchabfragen zu stellen und relevante Dokumente effizient zu finden. Dabei wird besonderer Wert auf intuitive Bedienbarkeit und schnelle Ergebnisausgabe gelegt.
Implementierung eines firmeninternen Chatbots mit Retrieval-Augmented Generation (RAG): Entwicklung eines intelligenten Chatbots, der auf Basis der Datenbank und lokaler LLMs in der Lage ist, komplexe Anfragen der Mitarbeitenden zu beantworten. Die RAG-Methode soll sicherstellen, dass Antworten stets auf aktuellen, firmenspezifischen Informationen basieren.
Laufende Bachelor, Master und Studienarbeiten
Aktuell am CoSA betreute Abschlussarbeiten.
- Laufend: Kontaktlose Vitalparameter Messungen in MIMO Funksystemen
Betreuer: Fabian John, Horst Hellbrück
Themengebiet
Kontaktlose Vitalparameter Messungen sind in medizinischen Einrichtungen und bei betreuungsbedürftigen alleinlebenden Personen von besonderem Interesse. Die Überwachung ohne Sensorkontakt und Kabel an der Person erhöht die Akzeptanz und den Komfort für solche Systeme.
Ziele des Projektes
In drahtlosen Übertragungssystemen werden Informationen zur Übertragung kodiert. Zur Steigerung der Datenraten in Mehrbenutzer Funksystemen kommen Multi Input Multi Output Systeme zum Einsatz. Dabei werden im gleichen Frequenzband gleichzeitig Daten an verschiedene Teilnehmer gesendet. Die Daten werden dazu entsprechend codiert (z.B.: zero forcing), damit die Teilnehmer die richtigen Daten empfangen können und Störungen vermieden werden. Ziel dieser Arbeit ist es eine 2x2 MIMO Übertragung zwischen 2 software defined radios (SDRs) zu implementieren und im Empfänger geeignete Parameter zur Charakterisierung der jeweiligen Kanäle zu identifizieren und zu überwachen. Änderungen im Kanal (bspw. durch Variation eines enthaltenen Mehrwege Ausbreitungspfades) sollen dabei erkannt werden. Der sich ändernde Mehrwegepfad charakterisiert dabei bspw. die Hebung des Brustkorbs einer Person beim Atmen.
Realisierung
Mit Hilfe von Software Defined Radios (SDR) wird eine drahtlose 2x2 MIMO Kommunikation implementiert. Das Funksystem wird in einer Laborumgebung mit statischen Mehrwegepfaden zur Datenübertragung (mit Dummy-Daten) betrieben. Dabei werden zur Charakterisierung der Kanäle geeignete Parameter aufgezeichnet. Anschließend wird eine Mehrwegekomponente reproduzierbar (Reflektorplatte an 3D Tisch) verändert und die Änderung Kanalparameter analysiert. In einem letzten Szenario werden die gewonnen Erkenntnisse mit einer Person im Raum (sitzend/stehend), anstelle der Reflektorplatte, hinsichtlich der Vitalparameter Atmung und Herzfrequenz untersucht.
Arbeitsergebnisse
- Implementierung eines drahtlosen 2x2 MIMO Funksystems in GNU-Radio
- Dokumentation des GNU-Radio Projektes
- Durchführung und Dokumentation von Messungen mit Software Defined Radios im Laborszenario
- Durchführung und Dokumentation von Vitalparametermessungen
- Evaluation der Ergebnisse
- Laufend: Open Data: Chancen und Risiken - Eine Analyse von frei verfügbaren Online-Datenquellen
Laufend: Open Data: Chancen und Risiken - Eine Analyse von frei verfügbaren Online-Datenquellen
Betreuer: Swen Leugner, Horst Hellbrück
Themengebiet
Open Data sind Daten, die offen, frei zugänglich und für jeden Zweck nutzbar sind. Doch was kann man mit diesen Daten anfangen? Wo liegen die Chancen und wo die Risiken? Die folgende Aufgabenstellung soll dazu beitragen, die Chancen von Open Data aufzuzeigen.
Details
In dieser Arbeit sollen frei verfügbare Online-Datenquellen z.B. für den Flug- und Schiffsverkehr erfasst und untersucht werden. Welche Rückschlüsse lassen sich aus den frei verfügbaren Daten ziehen? Können aus den Daten prädiktive Rückschlüsse auf Unglücke, Unfälle, Sabotage gezogen werden?
Aufgaben
- Sichtung der Datenquellen und Schaffung einer Schnittstelle
- Datenaufzeichnung über die Schnittstelle
- Auswertung des aufgenommenen Datensatzes und Formulierung von nicht-trivialen Hypothesen zum Datensatz
- Bereinigung des Datensatzes und Auswahl geeigneter KI-Algorithmen zur Auswertung
- Entwicklung eines selbstlernenden Systems für zukünftige Evaluationen
Voraussetzungen
- Grundverständnis KI
- Gutes Verständnis von Application Programming Interfaces (APIs)
- Grundverständnis Statistik
- Gute Programmierkenntnisse in Python oder Matlab
- Selbstständige und Organisierte Arbeitsweise
- Engagement
Abgeschlossene Bachelor-, Master- und Studienarbeiten
- Liste der bei CoSA abgeschlossenen Arbeiten
Titel
Typ
Expertise
Konzeption, Simulation und Implementierung der digitalen Signalverarbeitung eines MIMO-Sende-Empfängers zur drahtlosen in vitro-Kommunikation.
Projekt
Entwicklung, Implementierung und Evaluation von neuronalen Netzen zur Modellierung einer in-situ Schmelzbadüberwachung für den SLM-Prozess.
Projekt
Vergleich von Filtersystemen in einer CIR-basierten 2-dimensionalen Ortungszelle.
Abschlussarbeit
Optimierung von Ortungsalgorithmen bei fehlerhaften Distanzmessungen.
Abschlussarbeit
Container Cluster: Erstellung eines Systems zur Installation von Container Clustern auf Cloud-Plattformen.
Bachelorthesis
Evaluation of SIGFOX for Internet of Things
Abschlussarbeit
Robuste drahtlose Kommunikation
Abschlussarbeit
TSCH-Evaluationsensornetz
Abschlussarbeit
Long Range Wide Area Network Research Network (Englisch)
Abschlussarbeit
Contiki Funk-Stack Evaluation
Abschlussarbeit
Regelkreis zur Simulation von Druckänderungen in Gefäßen
Projektarbeit
Zeitreihen- und Signalanalyse von digital demodulierten Signalen bei einer Funkübertragung
Abschlussarbeit
Spectrum Sensing mit GNU Radio und USRPs
Diplomarbeit
SDR-Plattform für eine Cognitive Radio Anwendung
Diplomarbeit
Portierung von Contiki auf die aktuelle TriSOS Hardware und Evaluation der IPv6 Funktionalität
Abschlussarbeit
Implementing "Testbed Hyper Nodes" in Java (Englisch)
Abschlussarbeit
Entwurf, Implementierung und Bewertung eines sensornetzbasierten Messsystems für Flächenneigungen
Abschlussarbeit
Cognitive Radio Framework für GNU Radio Companion
Abschlussarbeit
Investigation of Frequency Hopping regarding Coexistence with other systems (Englisch)
Masterarbeit
Bluetooth Testübertragungsstrecke
Diplomarbeit
Studie über die Frequenzbelegung im ISM-Band
Studienprojekt
Auswahl, Inbetriebnahme und Evaluation eines Sendeempfängers zur Erweiterung als Selbstorganisierender Sendeempfänger (Cognitive Radio)
Abschlussarbeit
Spectrum Sensing Algorithm for a Cognitive Radio Transceiver (Englisch)
Studienprojekt
Test and evaluation of the Cooja Network Simulator (Englisch)
Abschlussarbeit
Entwurf, Implementierung und Test einer Software-Lösung zur Ansteuerung eines FTDI-Chips
Abschlussarbeit, Projektarbeit
Mustererkennung in Multibeam Sonarbildern mit Hilfe des OpenCV Frameworks
Projektarbeit
Automatische Analyse von AUV Log-Dateien zur Generierung von Expertensystemen
Studienarbeit
Werkzeugunterstützung für namenszentrische Dienste im Internet der Dinge
Abschlussarbeit
Steuerung für Autonome Unterwasser Fahrzeuge mittels Expertensystem basierten Modulen
Abschlussarbeit
Verbesserung eines Code-Generators für System-Integration im Kontext von AUV Steuerung
Abschlussarbeit
Implementierung von Kontrollmechanismen für das OpenROV Unterwasserfahrzeug in der Navigationsumgebung DUNE
Abschlussarbeit
Implementierung einer C/C++ Bibliothek zur Merkmalsextraktion von Sonar Daten
Abschlussarbeit
Technische Dokumentation im Umfeld von Hard- und Software
Studienprojekt
Konzeption und prototypische Entwicklung eines Mikroprozessorsystems für einen mobilen Audiorekorder
Masterarbeit
Implementing "Testbed Hyper Nodes" in Java (Englisch)
Abschlussarbeit
Implementierung von Bewegungsmustern für Roomba Roboter
Abschlussarbeit
Implementierung eines standardkonformen Dateisystems auf einer Mikrocontroller-Plattform
Abschlussarbeit
IEEE 802.15.4 MAC-Layer Implementierung für Drahtlose Sensor Netzwerke
Abschlussarbeit
Entwurf, Implementierung und Bewertung eines sensornetzbasierten Messsystems für Flächenneigungen
Abschlussarbeit
Design, Implementation and Evaluation of a Content-Centric Networking Protocol on a Wireless Sensor Network Platform (Englisch)
Abschlussarbeit
CoAP Implementierung für die TriSOS-Sensorknoten
Abschlussarbeit
Bibliotheksanwendung mit Unterstützung von Android-Geräten
Abschlussarbeit
Survey of Ad-Hoc Network Simulation and Performance Evaluation (Englisch)
Diplomarbeit
Dateisysteme für nicht-flüchtige Speicher auf drahtlosen Sensorknoten
Diplomarbeit
Konzeption und Integration eines OMERO-Servers zur Verwaltung und Bereitstellung von Mikroskop-Bilddaten
Abschlussarbeit
Design, Implementierung und Bewertung einer P2P-Lösung zur Verteilung von großen Daten in LANs
Abschlussarbeit
Untersuchung und Implementierung von Sicherheitsmechanismen in drahtlosen Sensorsystemen
Abschlussarbeit
Konzeption eines Labors für WLAN-Versuche
Abschlussarbeit
Use Case Driven Chirp and Frame Configuration for FMCW Radars
Thesis
Modeling, implementation and evaluation of SLAM for determination of anchor configurations
Abschlussarbeit
Simulation der Funkausbreitung
Projektarbeit
RFID-Datenerfassung
Abschlussarbeit
Commissioning of Telepresence Robots (Englisch)
Abschlussarbeit
Automatic approach to determine positions of reference points (Englisch)
Abschlussarbeit
Channel State Information-basierte Ortung
Abschlussarbeit
3D Pose Estimation With RGB-D Cameras (Englisch)
Projektarbeit
Investigation of different schemes for two-way ranging (Englisch)
Abschlussarbeit
Evaluation of LoRaWAN for Internet of Things (Englisch)
Abschlussarbeit
Optische Unterwasser Distanzmessung
Projektarbeit
Evaluation of Bluetooth Low Energy for Indoor Localization (Englisch)
Abschlussarbeit
Client / Server Data Base Application for QR Code Navigation (Englisch)
Abschlussarbeit
Passive Localization Systems - Spectrum Sensing (Englisch)
Abschlussarbeit
Umsetzung einer TDoA-Systems zur Lokalisierung
Abschlussarbeit
Entwicklung einer reaktionsschnellen Inertial Measurement Unit
Abschlussarbeit
Distanzmessung mit Ultraschall-Sensoren auf einer Mikrocontroller-Plattform
Projektarbeit
2D Karten- und 3D Raumplan-Erweiterung des FULFILL Frameworks
Bachelorarbeit
Simulation Indoor-Lokalisation Algorithmen
Studienarbeit
Phasenmessung zur Lokalisation
Abschlussarbeit
Graphische Navigation
Abschlussarbeit
Distance estimation for a mobile robot platform with Microsoft Kinect (Englisch)
Studienarbeit
Analyse, Aufbau und Evaluation eines Indoor-Lokalisationssystems für medizinische Anwendungen
Abschlussarbeit
Erkennung der Körperhaltung eines liegenden Patienten mit Bewegungssensoren und einem TriSOS Sensornetz
Abschlussarbeit
Erkennung der Körperhaltung eines liegenden Patienten mit der Microsoft Kinect®
Studienprojekt
Auswertung und Untersuchung von graphischen Codes
Abschlussarbeit
