Modul CS4518-KP12

Dauer

2 Semester

Angebotsturnus

Jedes Semester

Leistungspunkte

12

Studiengang, Fachgebiet und Fachsemester:

• Master Informatik 2019, Wahlpflicht, Vertiefungsmodule, Beliebiges Fachsemester
• Master IT-Sicherheit 2019, Wahlpflicht, Vertiefung Informatik, 1. oder 2. Fachsemester
• Master Entrepreneurship in digitalen Technologien 2020, Wahlpflicht, fachspezifisch, Beliebiges Fachsemester

Lehrveranstaltungen:

• CS5158-V: Advanced Internet Technologies (Vorlesung, 2 SWS)
• CS5158-Ü: Advanced Internet Technologies (Übung, 1 SWS)
• CS5161-V: Nanonetzwerke (Vorlesung, 2 SWS)
• CS4518-S: Seminar Internet of Things oder Seminar Nanonetzwerke (Seminar, 2 SWS)
• CS5161-P: Nanonetzwerke (Projektarbeit, 1 SWS)

Workload:

• 15 Stunden Eigenständige Projektarbeit
• 30 Stunden Bearbeitung eines individuellen Themas inkl. Vortrag und schriftl. Ausarbeitung
• 45 Stunden Prüfungsvorbereitung
• 165 Stunden Selbststudium
• 105 Stunden Präsenzstudium

Lehrinhalte:

• Internet-Architektur, Border Gateway Protocol (BGP), Multi-Protocol Lable Switching (MPLS)
• Software-Defined Networking (SDN): Rationale, OpenFlow, P4
• Transport Layer: QUIC, HTTP3, MQTT, IoT
• Specialized Network Architectures: Named-Data Networking (NDN), LoRaWAN, Delay-Tolerant Networking (DTN)
• Future Topics: Sicherheit, Zukunft des Internets
• Self-Assembly Systeme
• Reduktionen und Kompilation
• Begriffe & Zusammenhänge Nanonetzwerk
• Simulationswerkzeuge für Nanonetzwerke
• Umsetzung von Nanonetzwerken in medizinischen Anwendungsszenarien

Qualifikationsziele/Kompetenzen:

• Die Studierenden verstehen die fundamentalen Designentscheidungen, die zur Entwicklung der Internetnetprotokolle geführt haben.
• Sie kennen grundlegende, allgemeingültige Kriterien zum Entwurf von Netzwerken (End-To-End Argument, Fate Sharing, etc.).
• Sie können aktuelle Routingverfahren wie BGP, MPLS und SDN im Detail erklären und anwenden.
• Sie können die Unterschiede moderner Transportprotokolle wie QUIC, HTTP und MQTT zu ihren Vorgängern motivieren, die Protokolle erklären und sie in ihren Anwendungskontexten einsetzen.
• Sie kennen die Grundprinzipien aktueller spezialisierter Netzwerktechnologien wie NDN, LoRaWAN und DTN und wissen, wann und wie sie sie einsetzen können.
• Sie haben eine klare Vorstellung, welchen Entwicklungspfaden das Internet zukünftig folgen kann.
• Sie können grundlegende IoT-Anwendungen entwerfen, implementieren und testen.
• Sie können Daten aus IoT-Systemen effizient sammeln, analysieren und interpretieren.
• Sie können sich mit realen Anwendungsfällen auseinander setzen und Lösungen für spezifische Branchen entwickeln.
• Sie können die aktuellen Trends und zukünftigen Entwicklungen im IoT-Bereich erkennen und kritisch bewerten.
• Sie können die grundlegenden Begriffe von Nanonetzwerken erklären.
• Sie können grundlegende Zusammenhänge verschiedener Berechnungmodelle erklären.
• Sie können Self-Assembly Systeme beschreiben.
• Sie können die Beschränkungen und Besonderheiten auf Nanoebene analysieren und beschreiben.
• Sie können Modelle anhand von Simulationen verifizieren oder falsifizieren.
• Sie können grundlegende theoretische Konzepte auf verwandte Fragestellungen übertragen.

Vergabe von Leistungspunkten und Benotung durch:

• Mündliche Prüfung

Modulverantwortliche:

• Prof. Dr. Stefan Fischer

Lehrende:

• Institut für Telematik
• Dr. rer. nat. Florian-Lennert Lau

Literatur:

• Kurose, J. F., & Ross, K. W. : Computer Networking: A Top-Down Approach 9. Aufl., Pearson., 2025
• Chataut, R., Sharma, H., & Akl, R. : A Comprehensive Review of IoT Applications and Future Prospects. Sensors MDPI, 2023
• Akamai Technologies : HTTP/3 and QUIC: Past, Present, and Future 2021
• Saxena, D. : Named Data Networking: A Survey. Computer Science Review Elsevier, 2016
• Castillo, V., Gómez, Á., Salcedo, J., & López, L. : Delay and Disruption Tolerant Networking for Terrestrial and TCP/IP Applications: A Systematic Literature Review Journal of Cybersecurity and Privacy, 4(3), 493–520. MDPI, 2024
• Florian-Lennert A. Lau : Nanonetworks - The Future of Communication And Computation
• Baris Atakan : Molecular Communications and Nanonetworks From Nature To Practical Systems
• Robert A. Freitas : Nanomedicine: Biocompatibility
• Peter Clote & Evangelos Kranakis : Boolean Functions and Computation Models

Sprache:

• Englisch, außer bei nur deutschsprachigen Teilnehmern

Bemerkungen:

Letzte Änderungen:

26.08.2025