Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB
Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

Praxis der Softwareentwicklung 2011: Location-Aware Mobile Learning

Projektrahmen

Für das Praktikum der Softwareentwicklung (PSE) im WS 2011/2012 soll mit Hilfe eines Android-Smartphones ein Konzept und eine Android-Softwarelösung entwickelt werden, die für ein heterogenes Roboterverbundsystem in der Bildauswertung das kontextabhängige (Ort, Situation etc.) mobile Lernen ermöglicht.

 

© Fraunhofer IOSB

Projektziele

Zentraler Bestandteil der Aufgabe ist die Entwicklung einer Android-App, die den aktuellen Kontext des Nutzers erfasst. Abhängig von diesem Kontext sollen dann dazu passende Inhalte auf dem Smartphone präsentiert werden.
Die Kontexterkennung kann über manuell angebrachte Marker (2D-Barcodes) oder über Mustererkennungsverfahren erfolgen. Die Marker kodieren den Ort oder das Gerät eindeutig. Verfahren aus der Mustererkennung und Bildverarbeitung gehen darüber hinaus und „erkennen“ nur basierend auf den Kamerabildern den aktuellen Ort oder das aktuelle Gerät. Im Rahmen des PSE soll zuerst die Marker-basierte Methode, dann die Bildverarbeitungsverfahren umgesetzt werden.
Ist der aktuelle Kontext erkannt wird – über eine vorab definierte Zuordnung – passender (Lern-)Inhalt dem Nutzer präsentiert. Das Ziel ist das kontextabhängige mobile Lernen.
 

Inhalte

  • Konzeption eines konkreten Beispielszenarios für ein existierendes Projekt
  • Entwicklung einer Android-App für das kontextabhängige mobile Lernen
  • Implementierung von Verfahren zur Kontextdetektion

Zur Kontextdetektion sollen u.a. folgende Verfahren zum Einsatz kommen:

  • Manuelle Barcodes (QR-Codes). Einsatz bestehender Bibliotheken (zxing)
  • Bildverarbeitungsalgorithmen (lokale Features wie SIFT, SURF, FAST etc. zur Objektdetektion). Einsatz bestender Bibliotheken (z.B. OpenCV for Android)
  • Ortsdetektion mittels anderer Smartphone-Sensoren (WLAN, GPS etc.)
     

Voraussetzungen

  • Programmierkenntnisse (Java), Kenntnisse Eclipse-IDE
  • Grundkenntnisse Android-App Entwicklung
  • Grundkenntnisse in Mustererkennung und Bildverarbeitung  (z.B. Objekterkennung
  • Module „Grundbegriffe der Informatik“ und „Programmieren“
  • Der erfolgreiche Abschluss der Module „Grundbegriffe der Informatik“ [IN1INGI] und „Programmieren“ [IN1INPROG] wird vorausgesetzt. Das Modul TSE [IN2INSWPS] kann (nur) in Verbindung mit dem PSE belegt werden.

Empfehlung: PSE sollte erst belegt werden, wenn alle Scheine aus den ersten beiden Semestern erworben wurden.
 

Organisatorisches

In Praxis der Softwareentwicklung (PSE) wird ein vollständiges Softwareprojekt nach dem Stand der Softwaretechnik in einem Team mit 4 bis 5 Teilnehmern durchgeführt. Ziel ist es insbesondere, Verfahren des Software-Entwurfs und der Qualitätssicherung praktisch einzusetzen, Implementierungskompetenz umzusetzen, und arbeitsteilig im Team ein Projekt gemeinsam zu bearbeiten und zu kooperieren.
 

Prüfung

Die Erfolgskontrolle erfolgt nach § 4 Abs. 2 Nr. 3 SPO als benotete Erfolgskontrolle anderer Art. Die Artefakte werden separat benotet, die Anteile an der Gesamtnote ergeben sich nach folgendem Schema:

  • Pflichtenheft 10%
  • Entwurf 30%
  • Implementierung 30%
  • Qualitätssicherung 20%
  • Abschlusspräsentation 10%
     

Arbeitsweise

Um einen reibungslosen Ablauf des Veranstaltung zu gewährleisten und um ein Zusammenarbeit zwischen Forschungs- und Lehrbetrieb zu ermöglichen, sind die Studierenden aufgefordert eigenständig zu arbeiten und den Arbeitsfortschritt regelmäßig zu kommunizieren.

Dazu gehört u.a.:

  • Regelmäßige Projektteamtreffen zur Besprechung von Problemen und Aufgaben
  • Rechtzeitige Ausarbeitung der abzugebenden Dokumente, wie z.B. Pflichtenheft, Entwurfsdokumentation, Implementierungsplan, etc. Die Dokumente sollten den Betreuern rechtzeitig vorab in einer Entwurfsversion zur Verfügung gestellt werden.
  • Bereitstellung eines Versionsverwaltungssystems (z.B. Subversion, git, Mercurial) für die Versionskontrolle der Entwicklungsartefakte (Modelle, Quellcode, Konfiguration, Berichte, etc.)
     

Zeitlicher Ablauf

Die Veranstaltung gliedert sich insgesamt in fünf Phasen. Jede Phase wird durch ein Kolloquium abgeschlossen, in dem die Gruppen ihre Ergebnisse vorstellen. Der Terminplan steht noch nicht fest, wird sich aber an den Vorgaben vom Lehrstuhl Professor Snelting orientieren. Die Termine für die Kolloquien werden mit dem Team besprochen und anschließend bekanntgegeben.