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Eingebettete Systeme der Zukunft: Systeme und Lieferketten zukunftssicher machen

Smart Health: Intelligente, eingebettete Systeme bieten neue Möglichkeiten für die medizinische Versorgung

Smart City: Durch nachhaltige Mobilität und saubere Energiegewinnung die Lebensqualität erhöhen

Industrie 4.0: Menschen, Maschinen und Produkte miteinander vernetzen

Embedded Systems Engineering

Das Institut für Informatik (IIF) und das Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) sind Institute der Technischen Fakultät der Universität Freiburg und bieten das optimale Umfeld für den interdisziplinären Studiengang Embedded Systems Engineering, der Mikrosystemtechnik und Informatik miteinander verbindet.

Was sind Embedded Systems?

Embedded Systems (eingebettete Systeme) findet man in vielen elektronischen Geräten und Maschinen. Sie vereinen Hardware und Software und haben die Aufgabe, ein System zu steuern, zu regeln oder zu überwachen. Die Hardware basiert auf Mikroprozessoren, die in einem technischen System eingebettet sind. Die Software sind speziell auf den Einsatz der Systeme zugeschnittene Betriebssysteme oder Sprachplattformen, die hochspezialisierte Aufgaben übernehmen.

Embedded Systems erfüllen eine bestimmte Aufgabe innerhalb eines größeren Systems, in das sie eingebettet sind. Es handelt sich um komplexe Systeme, die

  • mit Sensoren fühlen,
  • durch Signale und Aktoren handeln
  • und durch intelligente Programmierung denken können.

Wie funktionieren Embedded Systems?

Embedded Systems haben in der Regel eine bestimmte Aufgabe, für die sie konzipiert wurden. Sie können meist nicht getrennt oder unabhängig von dem größeren System, für das sie entwickelt wurden bzw. in das sie eingebettet sind, arbeiten. Die Systeme sind sehr effizient, da sie in der Regel nur eine Funktion haben und deshalb mit geringem Stromverbrauch arbeiten und überdies im Vergleich zu anderen Komponenten auf kleinstem Raum untergebracht werden können.

Beispiele: Embedded Systems – Systeme, die schon heute allgegenwärtig sind und bahnbrechende Technologien der Zukunft ermöglichen! 

Spül- und Waschmaschinen, die strom- und wassersparend arbeiten, Airbags, die rechtzeitig aufgehen, Einparkhilfen, Geschwindigkeitsregelungen oder Pannenwarnungen, die zu unserer Sicherheit beitragen, Geld am Bankautomaten abheben oder die eigene Fitness oder den Standort über Smartphone oder Smartwatch tracken – nur wenige Beispiele dafür, wo eingebettete Systeme schon heute überall zu finden sind. In der Industrie stellen diese Systeme sicher, dass Anlagen intelligenter, sicherer und effizienter werden. Im Bereich der Medizin ist der Herzschrittmacher das bekannteste Beispiel für ein Embedded System. Seine Funktionen hängen von der Software, der Hardware und der Programmierung ab.

Zukünftig werden Embedded Systems immer wichtiger und schaffen zukunftsweisende Technologien: Mit ihnen lassen sich Diagnose- und Therapiesysteme entwickeln, die durch informationstechnische Unterstützung personalisierte Therapien ermöglichen. Intelligente Implantate, komplexe Systeme aus Sensorik, Aktorik und Signalverarbeitung, erlauben durch das Einpassen von Sensoren, dass sich zum Beispiel das Einwachsen von Prothesen in den Knochen beurteilen lässt und sich eine personalisierte Rehabilitationstherapie anschließen lassen kann. Auf dem Weg zu Industrie 4.0 ermöglichen eingebettete Systeme die kontinuierliche Optimierung von Digitalisierung und Automatisierung, so dass Prozesse in der Industrie intelligenter, Ressourcen effizienter genutzt und die Industrie nachhaltiger gestaltet werden kann.

 

Embedded Systems Engineering: Digitalisierung der Zukunft mitgestalten! 

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Intelligente Produkte der Zukunft entwickeln

Durch die Verbindung von Hardware und Software zukunftsweisende neue Technologien schaffen, um die gesellschaftlichen und ökonomischen Herausforderungen in der Gesundheit, Mobilität, Sicherheit, Energie und Umwelt zu bewältigen – für eine sicherere, grünere und nachhaltigere Zukunft!

Lebensqualität, Sicherheit und Komfort erhöhen

Physische und virtuelle Gegenstände global miteinander vernetzen (Internet of Things) und durch intelligente Lösungen die Gesundheit und Sicherheit von Menschen verbessern oder modernste Lösungen für die digitale Industrie entwickeln – keine Branche kann mehr auf Embedded Systems verzichten!

Energieeffizienz und Nachhaltigkeit optimieren

Arbeits- und Produktionsabläufe in der Industrie verbessern, um ressourcen- und umweltschonend Fertigungsprozesse sicherzustellen (Industrie 4.0) oder mit Wearables, Smart Homes oder Smart Buildings zur Ressourcen- und Energieoptimierung beitragen.

Forschungsschwerpunkte

Durch die Kombination von Informatik und Ingenieurwissenschaften lassen sich hochspezialisierte Systeme bauen, die unser Leben intelligenter, nachhaltiger, sicherer und komfortabler machen.

Digitale Medizin- und Gesundheitstechnologien

  • Wearables: Überwachung von Gesundheit und Wohlbefinden durch tragbare Sensoren
  • Personalisierte Medizin: Individueller und wirkungsvoller Einsatz von Medikamenten
  • Intelligente Implantate

 

Energieeffizienz und Nachhaltigkeit

  • Digitale Energielösungen und höhere Energieeffizienz
  • Verteilte batterielose Systeme: Cyber-physische Systeme und das Internet der Dinge (IoT) nachhaltig gestalten

 

Maschinelles Lernen und eingebettete Künstliche Intelligenz

  • Verbesserung von Gentherapien und antiviralen Medikamenten
  • Digitalisierung in der Robotik und in der industriellen Produktion (Industrie 4.0)
  • Autonome Technologien, die nicht nur programmatisch agieren, sondern sich situativ verhalten
  • Selbstfahrende Fahrzeuge und intelligente Assistenzsysteme

 

Forschungsbeispiele:

Smart Home, Smart Buildings, Industrie 4.0 und Smart Health: Software und mechanische Komponenten, die sich intelligent vernetzen lassen, werden das Wachstum von Embedded Systems weiter ankurbeln und fördern. Embedded Systems sind der Motor für intelligente Systeme, die in nahezu jeder Branche eingesetzt werden.

Wearable- und Point-of-Care-Sensoren für die Diagnostik, Gesundheits-, Lebensmittel- und Umweltüberwachung Drahtlose eingebettete Systeme zur Unterstützung von sicherheitskritischen Anwendungen in der Industrieautomatisierung
„Institute for Machine-Brain Interfacing Technology“ wird feierlich übergeben Einladung für Medienvertreter*innen zu Gesprächen über den Sonderforschungsbereich ECOSENSE
Mensch-Maschine-Schnittstellen zur Behandlung von neurologischen Erkrankungen Kritische Veränderungen im Ökosystem schneller erkennen und vorhersagen

 

Weitere Informationen zur aktuellen Forschung am Institut für Mikrosystemtechnik finden Sie hier.
Weitere Informationen zur aktuellen Forschung am Institut für Informatik finden Sie hier.

 

Studieren Sie Embedded Systems Engineering an der Technischen Fakultät!

Warum sich Ihr Studium bei uns lohnt – 10 gute Gründe finden Sie hier!

 

Was sagen unsere Studierenden?

Inka Schönfeld

"ESE in Freiburg ist ein tolles Studium, weil es eine nahtlose Kombination der Studiengänge Informatik und Mikrosystemtechnik ist. Dabei lernt man die Entwicklung von eingebetteten System von der Hardware-, als auch von der Software-Seite kennen. Außerdem bietet das Studium viele Wahlmöglichkeiten um den persönlichen Interessen nachzugehen."

Inka Schönfeld, Masterstudentin

Tibor von Gencsy

„Was mir an ESE besonders gut gefällt ist, dass durch die Mischung aus Mikrosystemtechnik, Elektronik und Informatik eine sehr breite Basis geschaffen wird. Dadurch hat man alles schon einmal gehört und ein gutes Verständnis für Hardware bzw. Software Grundlagen entwickelt und kann sich in den späteren Semestern den Schwerpunkt in die Richtung legen, die einem am meisten Spaß macht.

Mir persönlich liegen die Aspekte der Informatik am meisten - die Funktionsweise und physikalischen Limitationen von elektrischen Schaltungen und Sensoren interessieren mich aber auch - deshalb bin ich froh, ESE gewählt zu haben, da dieser Studiengang beides vereint.“

Tibor von Gencsy, Bachelorstudent

Marco Söhnges

„Ich habe mich schon immer sehr für Informatik und Physik interessiert.  Am spannendsten finde ich das Zusammenspiel beider Bereiche. Heutzutage ist in fast allen elektronischen Geräten oder Maschinen eine Art selbständiger Computer eingebaut. Im Studiengang Embedded Systems Engineering habe ich nicht nur die Funktionsweise dieser Rechner, sondern auch das Zusammenspiel mit der realen Welt und Umgebung gelernt. Ganz egal, ob es sich um Roboter, Flugzeuge, Autos, Handys oder moderne Kühlschränke handelt, durch das Studium konnte ich einzelne Sensoren auf kleinstem Niveau und das gesamte System besser verstehen.

Die flexible Wahl der Fächer ab höheren Semestern erlaubt es, Kurse aus den Bereichen Mikrosystemtechnik und Informatik ganz nach eigenem Interesse zu wählen. Wer also Lust hat, mit Informatik die reale Welt zu entdecken und physikalische Prinzipien abenteuerlich anzuwenden, ist hier genau richtig aufgehoben.

Ein anfängerfreundlicher Einstieg, kompetente Professor*innen und fortschrittliche Technologien runden das Embedded Systems Engineering-Studium an der Technischen Fakultät perfekt ab.“

Marco Söhnges, Bachelorstudent

 

Verena stellt Euch ihren Studienalltag als Erstsemester in einem kurzen YouTube-Film vor.

 

 

 

Passt ein ingenieurwissenschaftliches Studium zu mir?

Finden Sie es heraus!

Embedded Systems Engineering ist ein interdisziplinärer Studiengang, der Mikrosystemtechnik mit Informatik verbindet. Sie lernen die "Sprache" der Informatik und der Ingenieurwissenschaften verstehen und entwickeln und bauen hochspezialisierte Systeme.

Damit man erkennt, wozu diese Grundlagen notwendig sind, gibt es von Beginn an anwendungsbezogene Kurse, wie zum Beispiel das System Design Projekt, in dem die Studienanfänger*innen in kleinen Gruppen Roboter bauen, die autonom um die Wette fahren.

Das Curriculum enthält außerdem einen Reinraumlabor-Kurs, in dem Sie die Prozesse zur Herstellung von Mikrochips erlernen können.

Lernen Sie die Unterschiede und Gemeinsamkeiten der Bachelor-Studieng#nge

  • Mikrosystemtechnik (MST)
  • Sustainable Systems Engineering (SSE)
  • Embedded Systems Engineering (ESE)

durch den Online Studienwahl Assistenten (OSA) Ingenieurwissenschaften kennen. Gleichen Sie Ihre Erwartungen an dieses Studium ab und lassen Sie sich von Lehrenden und Studierenden mehr darüber berichten.

 

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