BET304: Secure Embedded Networks (mit Praktikum)

Lernpfad Embedded Systems

BET304: Secure Embedded Networks (mit Praktikum)

Kurzporträt BET304: Secure Embedded Networks (mit Praktikum)
Worum geht es? Dieses Modul behandelt die Vernetzung eingebetteter Geräte mit Gateways, Brokern oder Cloud-Diensten. Studierende lernen IoT-Protokolle, Netzwerkarchitekturen, drahtlose Kommunikation und grundlegende Sicherheitsmechanismen kennen. Im Praktikum wird eine Sensor-zu-Cloud-Kommunikationsstrecke aufgebaut und hinsichtlich Funktionalität, Robustheit und Sicherheit bewertet.
Wofür braucht man es? Diese Kompetenzen werden gebraucht, um eingebettete Geräte in industrielle IoT-Umgebungen einzubinden. Die Kompetenzen helfen dabei, Kommunikationslösungen auszuwählen, umzusetzen und grundlegende Sicherheitsanforderungen zu berücksichtigen.
Wieso ist es interessant? Vernetzte Geräte sind nur dann nützlich, wenn sie zuverlässig und sicher kommunizieren. Das Modul zeigt, wie Sensordaten vom Gerät bis ins Backend gelangen und welche Risiken dabei beachtet werden müssen.
Modulverantwortung

Prof. Dr. Matteo Zella

Lehrperson(en)

Prof. Dr. Matteo Zella

Verwendbarkeit
  • Bachelor Elektrotechnik
  • Bachelor Mechatronik und Robotik
Fächergruppe

Ingenieurwissenschaften

Modultyp
Pflicht
Sprache

Deutsch

Angebot

Sommersemester

Dauer

1 Semester

Credits

5 ECTS

Benotung

Deutsche Notenskala 1-5

SWS

2 V | 1 Ü | 1 P | - S

Workload
Präsenzstudium: 45 Std. Selbststudium: 90 Std.
Engl. Titel

Secure Embedded Networks

Empfohlene Voraussetzungen
  • BB008: Informatik für Ingenieurwissenschaften: Programmiergrundlagen, Algorithmen und strukturierte Datenverarbeitung.
  • BET301: Mikrocontroller-Programmierung: hardwarenahe Softwareentwicklung, Peripherienutzung und Implementierung eingebetteter Funktionen.
Lernergebnisse / Kompetenzen
WAS

Die Studierenden können für ein eingebettetes Sensorsystem eine ende-zu-ende Kommunikationsstrecke zu einem Backend mit einem modernen IoT-Protokoll entwerfen, aufbauen, mit grundlegenden Sicherheitsmechanismen absichern und anhand geeigneter Tests bewerten

WOMIT

Die Studierenden erreichen dieses Lernergebnis, indem sie

  • eine einfache Sensor-zu-Cloud-Aufgabe analysieren und passende Netzwerkprotokolle und Topologien auswählen,
  • die Client-Server-Architektur und die Nachrichtenflüsse modellieren,
  • auf einem Embedded-Device einen IoT-Client implementieren und mit einem Broker/Cloud-Dienst verbinden,
  • grundlegende Sicherheitsmechanismen konfigurieren und in die Kommunikationsstrecke integrieren,
  • mithilfe von Logs, Monitoring-Tools und einfachen Netzwerkanalysen Funktionalität, Robustheit und grundlegende Sicherheitsaspekte prüfen und bewerten
WOZU

um in industriellen IoT-Projekten eingebettete Geräte eigenständig und zielgerichtet an Gateways und Cloud-Plattformen anzubinden und dabei praxistaugliche, sichere Kommunikationslösungen auswählen und umsetzen zu können.

Inhalte
  • Grundlagen vernetzter Embedded Systems und OSI-Modell
  • Drahtlose Kommunikation im IoT
  • IP-basierte Vernetzung und IoT-Protokolle
  • Kryptografie und sichere Kommunikationspfade
  • Security in IoT-Anwendungen und praktische Bedrohungsszenarien
Prüfungsvorleistung

aktive Praktikumsteilnahme

Prüfungsleistung

Klausur, 90 Minuten

Literatur
  • Wendzel, S.: IT-Sicherheit für TCP/IP- und IoT-Netzwerke. Springer Vieweg, Wiesbaden, 2021.
  • Bök, P.-B.; Schuba, M.: Computernetze und Internet of Things. Springer Vieweg, Wiesbaden, 2020.