Informationstechnik für Benutzerumgebungen nachhaltig gestalten und betreiben

Inhalte u.a.:

- Netzwerkbetriebssysteme für Clients und Server

- Benutzer- und Rechteverwaltung, Verzeichnisdienste

- Grundlegende und erweiterte Serverdienste

- Automatisierung wiederkehrender Administrationsaufgaben

- Skalierung, Elastizität von Server- und Speicherlösungen

- As-A-Service-Typen (Cloud-Erstellung und -Einbindung)

- Datensicherungstechnologien, Datenschutzmaßnahmen

Ressourceneffiziente Digitalisierungsprozesse in produktions- und verfahrenstechnischen Anlagen integrieren, dokumentieren und in Betrieb nehmen

Inhalte u.a.:

- Grundschaltungen von effizienten Antriebssystemen

- Einbindung von PLCs und Frequenzumrichter für energieeffiziente Antriebe

- Entwurfs- und Dokumentationsverfahren: RS-Tabellen, GRAFCET

- Strukturierte Programmierung in Funktionsbausteinsprache (z. B. FUP), strukturiertem Text (z. B. SCL) und grafische Schrittkettenprogrammierung (z. B. S7-GRAPH)

- Digitale und analoge Signalverarbeitung, Regelungstechnik

- Bussysteme auf Feldebene, z.B. Profinet mit ProfiEnergy

- Fehlersuche und Fehleranalyse mit Hilfe von Programmsimulation und digitalen Zwillingen

- HMI, graphisches Bedienen und Beobachten

- Anlagensicherheit durch Hardware und Programmierung nach DIN EN 60204-1 [VDE 0113-1]:2019-06

- Datensicherheit von Steuerungen

- Einsatz von IoT: Bereitstellen und Bearbeiten von Signalen in der Cloud

Cyber-physische Systeme nachhaltigkeitsförderlich entwickeln oder erweitern und in Betrieb nehmen

Inhalte u.a.:

- Aufbau und Programmierung von Mikrocontrollern

- Debuggen von Programmen, Simulator

- Ansteuerung von Sensoren und Aktoren

- Embedded Systems Bussysteme, Protokolle

- Vernetzung von Mikrocontrollern, Anbindung an das Internet

- Automatische Messdatenerfassung und Auswertung

- Verbindung zu Datenbrokern

- Cloud-, Fog-, Edge-Computing

- Energiesparende Versionen

- Mensch-Maschine-Interface, Ergonomie

Daten sammeln und verarbeiten, zur Weiterverarbeitung aufbereiten und anwendungsorientiert für nachhaltigkeitsindizierte Themen bereitstellen

Inhalte u.a.:

- Datenarten am Beispiel eines kleinen Projekts (z.B. Daten aus einer Web-API oder Daten, die bei einem Projekt der Oberstufe anfallen)

- Auswerten der Daten in Excel (Import als csv, JSON, etc.), Auswerten als Diagramm und Pivot-Tabelle

- Erstellen eines Python-Programms zum Abrufen von Daten aus einer Datei und deren Auswertung (in dem Zusammenhang Datenarten, Datencodierung, Unicode, Strukturierung als csv und JSON), Verzweigung und Schleifen, Dictionaries und Listen (Arrays), Funktionen

- Verarbeitung personenbezogener Daten, Datenschutz

- Programmierparadigmen: OOP, Funktionale Programmierung

- Erstellen und Deployen einer Javascript-Web-API in Node.js (Docker-Container)

- Webseiten mit Html und css: Software-Ergonomie

- Erstellen eines einfachen Web-Frontends mit Javascript und dem vue-Framework

- Aufbau relationaler Datenbanken, Einführung in MySQL

- Zuweisen von Zugriffsrechten Datensicherheit: Login-Service mit OAuth-Token o.ä.

- Passwortspeicherung mit Hash, Salt, Pepper

- Daten mit einer API empfangen, verarbeiten und darstellen, auch unter Nutzung vorhandener Frameworks

- Unit Tests für Javascript (z.B. mit Jest)