B35 Mobile Betriebssysteme und Netzwerke

Version 109.1 by Thomas Schwotzer on 2025/04/08 12:55

Dieses Lehrmodul besteht - wie viele - aus einem praktischen und einen eher theoretischen Teil. Im praktischen Teil lernen Sie den Bau einer Android Anwendung, deren Testen und wenden (neue) Kenntnisse einiger Software-Engineering-Prinzipien an. Wir beginnen am Anfang des Semesters in diese Themen einzuführen. Die Übungen dienen ausschließlich zur Arbeit an Ihrer App. Bei der Arbeit unterstütze ich Sie natürlich gern. Wir werden uns auch mit Unit-Tests beschäftigen. Das ist Gegenstand von Programmieren 3 - sehen Sie das hier als Vertiefung und vor allem den praktischen Einsatz.

Sobald Sie am Arbeiten an Ihrer App sind, vertiefen wir einige theoretische Aspekte der mobilen Betriebssysteme und Netzwerke. Diese Themen werden in den Modulen Drahtlose Netzwerke und Dezentrale Systeme weiter vertieft.

Die Endnote setzt sich aus zwei Teilen zusammen:

Ihr Android-Projekt wird bewertet.
Sie schreiben eine Klausur.

Beide Teile gehen zu 50% in die Endnote ein. Außerdem: Das Projekt muss erfolgreich bestanden sein, d.h. wenigstens 50% der Leistung wurden erbracht. Wird das Projekt nicht erfolgreich bestanden, schließen Sie den Kurs mit einem Fehlerversuch ab.

Wir sind eine Hochschule der angewandten Wissenschaften. Ich meine, es ist ein richtiges Prinzip, wenn das Modul nur Studierende erfolgreich abschließen können, die wenigstens grundlegend in der Lage sind, eine Android-App zu implementieren.

Die Prozentzahlen aus Projekt und Klausur ergeben die Note dieses Moduls.

Implikationen daraus:

Mit einem perfekten Projekt (100%) und einer Klausur mit 0% erhielten Sie als Endnote eine 4,0 ( (100+0) / 2 = 50% → 4,0). Das streben Sie nicht an; das Vorgehen ist aber deutlich besser kalkulierbar als die vorherige Variante. Ich empfehle das nicht.

Mehr Details zu den Anforderungen und dem Ablauf des semesterbegleitendes Projektes finden Sie hier:

Projekt_Ablauf.pdf

Ablauf des Kurses. Das kann sich in den Semestern jeweils ändern. Es ist der grobe Fahrplan.

#	Lehreinheit	Inhalt	Links auch zum Selbststudium	Übung
0	Einstieg	Wir reden darüber was Sie in diesem Kurs machen werden. Wir sprechen über das semesterbegleitende Projekt und kurz über die abschließende Klausur. Wir werfen einen kleinen Blick in die Geschichte, siehe dazu die Folien "wer die Geschichte nicht kennt..." in unserem Moodle-Kurs. Wir ordnen Android einmal ein (Dalvik, Java, JVM, Android, ..). Und wir reden über Kotlin und Java und wie Android einen gesamten Softwaremarkt - nicht veränderte - eliminierte.		Wir stellen Arbeitsfähigkeit her. Am Ende der Übung haben Sie ein lauffähige Entwicklungsumgebung installiert. Android-Studio Download Sie arbeiten das Tutorial Build your first application in Java (das ist keine perfekte Lösung. Die Diskussion zu Kotlin führen wir in der Übung. Das wird sich auch ändern ab Sommer 25). durch. Sie stoppen an der Stelle, an der Sie Fragmente implementieren sollen. Stattdessen laden Sie sich das folgende Programmskelett in einem eigenen Projekt herunter und bringen es zum Laufen. CompBasedAppSkeleton.zip
2 (Reihenfolge Wechseln im Sommer 25)	Android und MVC	Wir schauen uns das Konzept MVC anhand einer kleinen Beispielanwendung an. Und reden dabei über Komponenten. Die brauchen wir, um stabile Software zu entwickeln. Weil wir Systeme in Teilsysteme zerlegen müssen, um sie testen zu können. Und das werden Sie in diesem Semester auch praktisch üben. Wir schauen uns das Android-Skeleton-Programm genau das rechts neben diesem Satz zu finden ist. Anhand dessen können wir eine Menge über Software-Architekturen diskutieren. Und machen das auch. Bei der Gelegenheit kann ich auch loswerden, warum man anonyme Klassen sehr sehr vorsichtig einsetzen sollte. Sie führen meistens dazu, dass man Code hat, der sich ständig wiederholt und in der Tendenz nicht mehr wartbar ist.	Android:Activity-Lifecycle Wikipedia:MVC Mediathek:Facade+Library
1a) (s.o.)	Vom Use-Case zum Interface	Wir diskutieren einen Ansatz wie an eine mobile App entwickeln kann. Ein paar Worte über Viewpoints: Mobile Anwendungen kann man wie alle nicht-trivialen Systeme aus unterschiedlichen Perspektiven designen und beschreiben. Wir diskutieren das einmal.	[7]
1b) (s.o.)	Komponenten	Wir machen einen kurzen Einstieg in Software-Komponenten. Was ist das, wie beschreibt man das, wie testet man das? Und warum ist es gut, so zu denken? Und wir reden einmal darüber was ein technical white paper ist. Und was all das mit test-driven-development zu tun hat.	UML Komponentendiagramme
3	Bluetooth	Wir schauen uns Bluetooth als ein Beispiel drahtlosen Layer 2 Netzwerkes an, das ohne vordefinierte Infrastruktur auskommt. Bluetooth kann eine Basis für mobile Ad-hoc Netzwerke (MANETs) sein.	[4], [5], [6]
4	Security (Identitäten)	Geräte bauen Verbindungen und Netzwerke auf. Es ist oftmals sehr relevant, die Identät des anderen Gerätes oder der Person, die das Gerät benutzt sicher stellen zu können. Wir reden über Pairing in Bluetooth, wie man in PLMN sicher stellt, dass das Handy mit den Netz verbunden ist, dass es will und wir schauen uns Zertifikate an.	[3] Mediathek: Challenge-Response Mediathek: Kryptographie, Zertifikate Wikipedia: Diffie-Hellman-Keys
5	Routing in Ad-hoc Netzwerken	Wir beschäftigen uns mir Routing Protokollen in Ad-hoc Netzwerken. Wir schauen uns konkret zwei an (DSDV und DSR) und werden dabei über die Unterschiede zwischen pro- und reaktiven Verfahren sprechen. Das Thema vertiefen Sie gern im WP-Modul Technik mobiler Systeme.
	Naming	Services müssen benannt werden. Rechner bekommen nicht nur IP-Adressen, sondern auch Namen, die sich Menschen merken können. Wir müssen reden über DNS, LDAP und Servicebeschreibungen, z.B. in Bluetooth (SDP)
6a	Prinzipien Ortung	Wir sprechen über Triangulierung und vor allem Trilateration.	Wikipedia: Lateration Indoor-Ortung Prinzipien - ein Papier
6b	GPS	Wir verstehen wie satellitengestützte Navigation funktioniert. Sie können mit Begriffen wir Referenzellipsoid, Geoid, Normalnull, Nullmeridian, Almanach und Ephemeriden umgehen.	Wikipedia: GPS Earth-centered / Earth-fixed_coordinate_system (ECEF)
	Indoor-Ortung	Nach all den Überlegen davor ist sehr klar wie man innerhalb von Gebäuden Ortung realisieren kann. Dort erreichen uns nicht zuverlässig Satellitensignale, oft gar keine. Sie wissen was das Proxityverfahren ist und ggf. sogar warum 5G-Funknetze hier neue Meilensteine setzen.	Überblickspapier
	Publish-Subscribe / Observer-Pattern	Wir schauen uns die Pattern an und deren Inkarnation in Android als Intent und Broadcast.	Android:Broadcasts Android:Services
	Software-Architekturen	Wir schauen uns einmal generell Architekturen verteilter Systeme an.	Mediathek:Video
	ASAP / Shark		Projekt ASAP / Shark Videos (Album) ASAP@Github AWE-Reallabor