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Technische Universität Dresden
Institut für Feinwerktechnik und
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Themen für Diplomarbeiten

 

Beachten Sie bitte auch die aktuellen Angebote vor dem Raum BAR II/26 oder fragen Sie die Arbeitsgruppenleiter nach möglichen Themen!

 

 


Arbeitsgruppe Entwurfsautomatisierung
 

 

Elektronik- bzw. Sensor-Entwurf

In Zusammenarbeit mit der Dresdner Firma InfraTec GmbH werden folgende Themen angeboten:

(1) Konstruktion und Aufbau von Demonstratoren für Fabry-Pérot-(FP)-Mikrospektrometer: Es soll ein Messedemonstrator für einen ausgesuchten Anwendungsfall konstruiert, aufgebaut und getestet werden, beispielsweise für:

  • Messungen sehr geringer Konzentrationen von VOCs bzw. Kohlenwasserstoffgasen im ppm-Bereich. Dazu sind eine Langwegzelle (Multireflexionszelle) und ein hochempfindlicher Halbleiterdetektor zu nutzen.

  • Analyse von Flüssigkeiten mittels abgeschwächter Totalreflexion (ATR). Dazu sind ggf. zwei FP-Detektoren parallel zu betreiben.

(2) Methoden und Algorithmen für die Multimodenauswertung mit Fabry-Pérot-(FP)-Mikrospektrometer: FP-Mikrospektrometer arbeiten bisher als durchstimmbare schmalbandige Filter, indem eine einzelne Interferenzordnung isoliert wird. In der Arbeit sollen Ansätze erarbeitet und untersucht werden, mit denen es möglich ist, mehrere Interferenzordnungen des FPI gleichzeitig zu nutzen und damit den erfassbaren Spektralbereich zu erweitern:

  • Entwicklung, Untersuchung und Bewertung von Lösungsansätzen

  • Erarbeitung der dazu benötigten mathematischen Grundlagen

  • Experimentelle Untersuchungen und Erprobung an beispielhaften Anwendungsfällen

(3) Charakterisierung von MIR-LED-Strahlern und Optimierung der Betriebsparameter: Als Strahlungsquelle für IR-Gassensoren zeigen sich LEDs zunehmend als eine interessante Alternative zu thermischen Emittern. Aktuell gibt es einige Neuentwicklungen verschiedener Hersteller, die im Rahmen dieser Arbeit charakterisiert werden sollen.

  • Vergleichende Untersuchung von LEDs verschiedener Hersteller hinsichtlich maximaler Abstrahlung durch optimierte Betriebsbedingungen, Einfluss der Temperatur sowie passiver Kühlkörper zur Wärmeabfuhr, geometrische Abstrahlcharakteristik, spektraler Verteilung sowie Ansprechzeiten

  • Verbesserung eines vorhandenen Messplatzes hinsichtlich des Aufbaus sowie Implementierung der Software für eine automatisierte Ansteuerung und Datenerfassung

 

Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. habil. Jens Lienig
BAR II/20D, Tel. 463 34742
Jens.Lienigtu-dresden.de

 

 

Bestimmung von Reibparametern

Verschleißvorgänge in mechatronischen Systemen werden unter anderem durch Reibung hervorgerufen. Deshalb ist die genaue Charakterisierung von Parametern für Reibvorgänge erforderlich. Häufig sind die auftretenden Reibkräfte abhängig von Geschwindigkeit, Normalkraft und Oberflächenbeschaffenheit. Um den Reibprozess zu modellieren, sind deshalb Messungen erforderlich. Diese Messungen sind an einem geeignet anzupassenden Versuchsaufbau durchzuführen.

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Matthias Thiele
BAR II/32, Tel.
463 36263
Matthias.Thieletu-dresden.de

 

 

Zuverlässigkeitsmodellierung elektronischer Baugruppen

Elektronische Baugruppen bestehen trotz fortschreitender Funktionsintegration aus einer Vielzahl von Komponenten, die unter gleichen Umgebungsbedingungen stark unterschiedliche Ausfallverhalten und -wahrscheinlichkeiten aufweisen. Um in frühen Entwurfsphasen Aussagen zur Zuverlässigkeit zu generieren und rechtzeitig Entscheidungen zur Verbesserung der Lebensdauer treffen zu können, ist die geeignete Modellierung von Ausfällen notwendig. Entsprechende Modelle für Einzelkomponenten sollen zusammengetragen und zu einem Modell zur Berechnung der Ausfallverteilung eines Systems verknüpft werden.

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Matthias Thiele
BAR II/32, Tel.
463 36263
Matthias.Thieletu-dresden.de

 

 

Modellierung von Prozessen bei der Elektromigration

Elektromigration ist ein bedeutender Schadensprozess in den Leiterbahnen integrierter Schaltkreise. Simulationen von Stromdichten und mechanischen Beanspruchungen, die diesen Prozess beeinflussen, z.B. mit der Finiten-Elemente-Methode, sind Stand der Technik beim Entwurf hochintegrierter Schaltkreise. Zum besseren Verständnis der Vorgänge und weiterer Beeinflussungsmöglichkeiten zur Vermeidung von Schäden durch Elektromigration sind jedoch die stattfindenden Prozesse selbst zu modellieren. Dazu sollen effiziente Simulationsmethoden gefunden und implementiert werden.

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Matthias Thiele
BAR II/32, Tel.
463 36263
Matthias.Thieletu-dresden.de

 

 

Untersuchung des Einflusses von Elektro-, Thermo- und Stressmigration

Durch die fortschreitende Strukturverkleinerung in der Mikroelektronik (14nm, 10nm, 7nm, ..., usw.) treten vermehrt Chipfehler auf. Ursache dafür sind oft ausgefallene Leiterbahnen aufgrund von Materialtransport. Der Materialtransport kann durch zu hohe Ströme, Temperaturen oder Stress verursacht sein. Ziel dieser Arbeit ist es zu untersuchen, welchen Einfluss Elektro-, Thermo- und Stressmigration in verschiedenen Einsatzgebieten haben. Dazu steht eine Simulationsumgebung am Institut zur Verfügung.

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Matthias Thiele
BAR II/32, Tel.
463 36263
Matthias.Thieletu-dresden.de

 

 

Finite-Elemente-Rechnung für Elektromigrationsuntersuchungen

Die Vorhersage der Lebensdauer von Leitbahnen, welche durch Elektromigration begrenzt ist, ist eine wichtige Voraussetzung für den Entwurf moderner integrierter Schaltkreise. Da für diese Vorhersage wichtige Parameter nicht exakt gemessen werden können, sind Simulationen erforderlich. Ziel der Arbeit ist es, mit Hilfe von freien Software-Paketen eine Methodik zur Berechnung Elektromigrations-relevanter Parameter zu entwickeln.

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Matthias Thiele
BAR II/32, Tel.
463 36263
Matthias.Thieletu-dresden.de

 

 

Transformation von Randbedingungen

Beim Entwurf analoger integrierter Schaltungen müssen eine Vielzahl von Randbedingungen berücksichtigt werden. Oftmals hängt der Zustand dieser Randbedingungen von Designparametern ab, die je nach Entwurfsschritt und verwendetem (Software-)Werkzeug nicht direkt manipuliert werden können. Sie müssen zuerst umgewandelt bzw. transformiert werden, um berücksichtigt werden zu können. Dazu werden innerhalb einer Zelle alle Randbedingungen und alle aktuellen Werte der Designparameter als mathematische Formeln betrachtet, um daraus neue Randbedingungen abzuleiten. Zu diesem Zweck kann z. B. ein Computer-Algebra-System verwendet werden. Dafür soll ein Verfahren entwickelt und implementiert werden.

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Andreas Krinke
BAR II/27, Tel.
463 34705
Andreas.Krinketu-dresden.de

 

 

Weiterentwicklung eines Verdrahtungswerkzeuges

Integrierte Schaltungen können aus mehreren tausenden bis hunderttausenden Standardzellen bestehen, die nach der Platzierung verdrahtet werden müssen. Um diesen Prozess anhand von Teststrukturen bzw. Schaltungen besser am Institut untersuchen zu können, wurde ein eigenes Verdrahtungswerkzeug entwickelt. Ziel dieser Aufgabe ist es, die aktuelle Implementierung in C/C++ weiterzuentwickeln. Dabei soll sowohl Laufzeit und Verdrahtbarkeit verbessert werden als auch die Berücksichtigung von Randbedingungen.

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Andreas Krinke
BAR II/27, Tel.
463 34705
Andreas.Krinketu-dresden.de


Überprüfung von Entwurfsregeln auf Package-Ebene

Der Layoutentwurf integrierter Schaltungen (ICs) überführt eine Netzliste in geometrische Maskendaten - die Grundlage zur Herstellung der Nacktchips (Dies) in einer Halbleiterfabrik. Eine wichtige Teilaufgabe ist dabei die Verifikation dieser Layoutdaten, z.B. in Form von DRC (engl. design rule check) und LVS (engl. layout versus schematic). Anschließend findet das Packaging einzelner oder mehrerer Dies statt, also das Verpacken in einem Gehäuse. Im Vergleich mit dem IC-Entwurf sind Geometrien auf dieser Package-Ebene weniger komplex, dennoch werden auch hier vergleichbare Werkzeuge für die Verifikation benötigt

Kleinere Firmen können sich Werkzeuge für den IC- und Package-Entwurf (z.B. von Cadence, Mentor oder Synopsys) oftmals nicht leisten, würden aber von Entwurfswerkzeugen auf Package-Ebene profitieren. Ein Ansatz ist daher die Verwendung freier Werkzeuge für die Verifikation beim Einsatz moderner Packaging-Technologien, wie z.B. des Mikro-Transfer-Drucks der Firma X-FAB. In dieser Arbeit soll daher das freie Layoutprogramm KLayout um ein DRC-Werkzeug für den Package-Entwurf erweitert werden. Als Skriptsprachen sind dabei vom Programm Ruby oder Python vorgesehen, wobei Python bereits in früheren Arbeiten zur Erweiterung von KLayout eingesetzt wurde.

Es sind folgende Teilaufgaben zu lösen:

  • Erarbeitung eines Konzepts für eine einfache Sprache zur Abbildung von Entwurfsregeln,

  • Implementation eines Parsers zum Einlesen dieser Sprache,

  • Erweiterung von KLayout zur Verifikation der so beschriebenen Entwurfsregeln,

  • Validierung des Konzepts durch Vergleich mit einem kommerziellen Verifikationswerkzeug,

  • Untersuchung des Laufzeitverhaltens in Hinblick auf die Skalierbarkeit.

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Andreas Krinke
BAR II/27, Tel.
463 34705
Andreas.Krinketu-dresden.de

 


Entwicklung eines Floorplanning-Werkzeugs

Der Layoutentwurf integrierter Schaltungen (ICs) überführt eine Netzliste in geometrische Maskendaten, die als Grundlage für die spätere Herstellung in einer Halbleiterfabrik dienen. Auf dem Weg zum Layout erfolgen zunächst eine (optionale) Partitionierung der Schaltung sowie das Floorplanning. Dabei findet eine Abschätzung der erforderlichen Chipgröße statt. Außerdem werden in diesem Schritt die Positionen und Abmessungen aller Makrozellen und Partitionen festgelegt.

Das Ziel dieser Aufgabe ist die Entwicklung eines Floorplanners, also eines Werkzeugs zur automatischen Übersetzung einer Verilog-Netzliste in einen Floorplan in Form einer DEF-Datei. Das Werkzeug soll sich dabei in den IFTE-Flow integrieren, als Bindeglied zwischen den existierenden Programmen zur digitalen Schaltungssynthese und zur Platzierung.

Programmierkenntnisse sind für diese Aufgabe von Vorteil. In der Arbeitsgruppe sind verschiedene Tutorials zur Programmierung und umfangreiche Hilfestellungen zur Verwendung vieler Software-Bibliotheken vorhanden, welche eine Einarbeitung erleichtern.

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Andreas Krinke
BAR II/27, Tel.
463 34705
Andreas.Krinketu-dresden.de

 


Entwicklung eines Werkzeugs zur Verdrahtung von Taktnetzen

Als Teil des am Institut entwickelten Softwarepakets für den Entwurf digitaler integrierter Schaltungen ist in früheren Arbeiten das in C++ geschriebene Verdrahtungswerkzeug Semper entstanden, das auch Schaltungen mit einer sehr großen Zahl von Netzen effizient verdrahten kann. Dieses Werkzeug soll im Rahmen dieser Arbeit um die Möglichkeit zur Verdrahtung von Taktnetzen (engl. clock tree synthesis) erweitert werden. Im Vergleich zur großen Zahl von normalen Signalnetzen existieren oft nur einzelne oder sehr wenige Taktnetze in einer typischen Schaltung. Bei ihrer Verdrahtung ist sicherzustellen, dass die Taktsignale von einer einzelnen Quelle möglichst zeitgleich an allen Senken (z.B. Takteingänge von Flip-Flops) ankommen. Dazu werden speziell konstruierte Baum-Topologien eingesetzt. Zur letztendlichen Verdrahtung dieser Topologien sind die bewährten Methoden von Semper zu verwenden.

Programmierkenntnisse sind für diese Aufgabe von Vorteil. Im besten Fall sollten Erfahrungen mit C++ vorhanden sein, diese können jedoch auch durch in der Arbeitsgruppe vorhandene Tutorials und umfangreiche Hilfestellungen zur Verwendung vieler Software-Bibliotheken zügig erworben werden.

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Andreas Krinke
BAR II/27, Tel.
463 34705
Andreas.Krinketu-dresden.de

 


Maschinelle Lernverfahren in der Entwurfsautomatisierung

Ohne automatisierte Methoden wäre der Layoutentwurf hochkomplexer elektronischer Schaltkreise nicht möglich. Neue Herstellungstechnologien bringen jedoch immer mehr Randbedingungen mit sich, welche beim Bewerten einzelner Lösungsvarianten zu beachten sind. Dadurch steigt der Rechenaufwand innerhalb der Optimierungsalgorithmen drastisch an. Neben dem aufwendigen manuellen Erstellen reduzierter (und damit ausreichend schneller) Kostenmodelle, bieten statistische Lernverfahren die Möglichkeit kostenaufwendige Bewertungen zu "erlernen" und deren Berechnung damit wesentlich zu beschleunigen. Die Arbeit soll untersuchen, inwieweit entsprechende Ansätze in der Entwurfsautomatisierung bereits Anwendung finden. Weiterhin ist ein maschinelles Lernverfahren beispielhaft auf ein ausgewähltes Entwurfsproblem (z.B. Floorplanning) anzuwenden und einem etablierten Ansatz gegenüberzustellen.

  • Recherche über maschinelle Lernverfahren in der Entwurfsautomatisierung

  • Erarbeiten eines geeigneten Beispielproblems (z.B. Platzierung, Kostenbewertung)

  • Lösung des Beispielproblems mithilfe eines maschinellen Lernverfahrens

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Robert Fischbach
BAR II/30, Tel.
463 35208
Robert.Fischbachtu-dresden.de

 


Optimierung von Package-Layouts für den Mikro-Transferdruck

Moderne Anwendungsfelder wie das Internet der Dinge oder autonomes Fahren treiben die wachsende Integration unterschiedlicher Komponenten in kompakte elektronische Baugruppen immer weiter voran. Die enge Integration von Sensoren, Aktoren, analogen und digitalen Schaltkreisen benötigt geeignete Fertigungstechnologien. Eine solche neue Fertigungstechnologie ist das Micro-Transfer-Printing (µTP). µTP ermöglicht die kostengünstige Herstellung heterogener Packages (z.B. Hall-Sensor auf CMOS-Schaltkreis). Neben vielen Vorteilen stellt das µTP den Layoutentwurf jedoch vor neue Herausforderungen. So müssen beispielsweise die Layouts der Einzelbestandteile aufeinander abgestimmt sein, aber auch die Randbedingungen der Fertigungstechnologie sind zu berücksichtigen. Die Aufgabe ist die Entwicklung bzw. Implementierung von Algorithmen zum fertigungsoptimierten Layoutentwurf.

  • Einarbeitung in die Fertigungstechnologie

  • Beispielhafter Entwurf eines integrierten Sensors

  • Recherche von (fertigungsorientierten) Co-Design Algorithmen

  • Entwicklung eines auf µTP zugeschnittenen algorithmischen Ansatzes

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Robert Fischbach
BAR II/30, Tel.
463 35208
Robert.Fischbachtu-dresden.de

 


Nutzung von Datenflussgraphen zur Beschreibung von Entwurfsabläufen

Die Entwicklung integrierter Schaltkreise basiert auf dem Zusammenwirken vieler Einzelschritte und dem Austausch von Entwurfsdaten zwischen ihnen. Fertiger bieten den Designern eine Hilfestellung, indem sie Abläufe für die verbreitetsten Entwurfswerkzeuge in Form von Skriptsammlungen zur Verfügung stellen. Diese "Flows" können dann an den jeweiligen Bedarf angepasst werden. Mit zunehmender Komplexität der Technologien und der Verfügbarkeit alternativer Entwurfswerkzeuge für die einzelnen Entwurfsschritte nimmt der Umfang dieser Skripte immer weiter zu und deren Handhabbarkeit immer weiter ab. In der Arbeit ist zu untersuchen, inwieweit Entwurfsabläufe grafisch dargestellt und ausführbar gemacht werden können. Eine solche grafische Beschreibung des Flows hätte viele Vorteile, beispielsweise eine einfachere Zugänglichkeit der Parameter auch für nicht-programmierende Designer sowie die Möglichkeit einzelne Schritte auszutauschen und neu zu verknüpfen.

  • Recherche von geeigneten Datenflussbibliotheken

  • Erarbeiten eines beispielhaften Entwurfsablaufs (z.B. digitale Layoutsynthese)

  • Entwicklung einer Software zur grafischen Bearbeitung von Entwurfsabläufen

  • Umsetzen des Beispielablaufs

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Robert Fischbach
BAR II/30, Tel.
463 35208
Robert.Fischbachtu-dresden.de

 

 


Arbeitsgruppe Entwurf elektronischer Systeme
 


 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Frank Reifegerste
BAR II/32, Tel.
463 36296
frank.reifegerstetu-dresden.de

 


Arbeitsgruppe Feinwerktechnische Konstruktionen und Systeme
 

Aufnahme viskoelastoplastischer Materialparameter für neuartige 3D-Druckverfahren

Zielsetzung: Während durch stetig neu entwickelte Verfahren die Menge an druckbaren Werkstoffen beständig wächst, so stellen Kunststoffe aufgrund der einfachen Verarbeitung bei vergleichsweise geringen Temperaturen wohl auch weiterhin den Großteil der 3D-gedruckten Materialien dar. Jedoch zeigen viele Polymerschmelzen ebenso wie unvernetzte Monomere ein Materialverhalten, welches nicht länger auf Basis vereinfachender Annahmen beschrieben werden kann. So muss für eine korrekte Simulation eines Druckvorgangs eine Kombination aus elastischen, viskosen und plastischen Eigenschaften berücksichtigt werden. Diese variieren je nach Material und Umgebungsbedingungen.
In dieser Arbeit soll eine Methode entwickelt werden, die es erlaubt, Materialkennwerte aufzunehmen um auf diesem Wege ein akkurates Modell des jeweiligen Werkstoffs zu erlangen.

Es sind folgende Teilaufgaben zu lösen:

  • Recherche zu verschiedenen Modellierungsansätzen und bestehenden Lösungen zur Kennwertaufnahme,
  • Auswahl mehrerer geeigneter Werkstoffe,
  • Strukturiertes Erarbeiten eines optimalen Versuchsablaufs unter Berücksichtigung relevanter Randbedingungen,
  • Entwicklung, Aufbau und Inbetriebnahme einer geeigneten Vorrichtung, welche sowohl die Aufnahme der Kennwerte als auch eine anschließende Verifizierung ermöglicht,
  • Dokumentation und Interpretation der Ergebnisse.

 

 Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Johannes Herold

BAR II/34, Tel. 463 344 36

johannes.herold2Beschreibung: Beschreibung: \\samba.zih.tu-dresden.de\ifwt\wwwroot\images\ed.giftu-dresden.de

 


Arbeitsgruppe Simulation und Optimierung
 


Zurzeit können hier keine weiteren Diplomthemen betreut werden.
 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Alfred Kamusella
BAR II/21, Tel. 463 32695
alfred.kamusellaBeschreibung: Beschreibung: \\samba.zih.tu-dresden.de\ifwt\wwwroot\images\ed.giftu-dresden.de


 


Arbeitsgruppe Elektromechanischer Entwurf
 

Elektrodynamischer Kurzhubantrieb
Gegenwärtig werden am Institut für Feinwerktechnik und Elektronik-Design elektro-dynamische Direktantriebe für automatisierungstechnische Anwendungen entwickelt. Ausgehend von einem gegebenen Magnetkreis , Führungs und Aufbaukonzept soll ein derartiger translatorischer Antrieb mit einem Hub von 15 mm entwickelt, aufgebaut und getestet werden. Dazu ist nach einer Einarbeitung der Magnetkreis mittels magnetischen Netzwerkmodells und FEM zu dimensionieren, die Läuferführung auszulegen, der Antrieb im Detail zu konstruieren sowie nach Fertigung und Inbetriebnahme zu testen.
Abhängig vom Arbeitsumfang (Studien bzw. Diplomarbeit) sowie den Vorkenntnissen und Neigungen des Bearbeiters ist ggf. eine Fokussierung auf ausgewählte Teilaufgaben möglich. Bei Interesse können ähnliche, bereits realisierte Antriebsmodule im Labor besichtigt werden
.

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Thomas Bödrich
BAR II/33, Tel. 463 35250
Thomas.Boedrich
Beschreibung: Beschreibung: \\samba.zih.tu-dresden.de\ifwt\wwwroot\images\ed.giftu-dresden.de

 

Dipl.-Ing. Johannes Ziske
BAR II/33, Tel. 463 35250
johannes.ziske
Beschreibung: Beschreibung: \\samba.zih.tu-dresden.de\ifwt\wwwroot\images\ed.giftu-dresden.de

 

 

 


Arbeitsgruppe Medizinische Gerätetechnik
 

Entwicklung eines Bio Sensorelements mit Feldeffekttransistoren
Das Interesse und die Forschung an FET-Biosensoren sind deren hohe Bio-Spezifität und Empfindlichkeit. In Zusammenarbeit mit dem Startup diafyt Medtech und weiteren Forschungseinrichtungen sollen für diabetische Erkrankungen geeignete Bioindikatoren ausgewählt und die Eignung von BioFETs untersucht werden. Das Ziel diese Arbeit ist es, ein Labormuster und einen Prototyp eines Sensorelements zu entwickeln. Dabei sind folgende Teilaufgaben zu lösen:

  1. Auswahl geeigneter Bioindikatoren für diabetische Erkrankungen, hier Typ 2 Diabetes in Zusammenarbeit mit einer medizinischen Forschungseinrichtung
  2. Labormuster eines BioFET für einen oder mehrere Bioindikatoren
  3. Untersuchung der Bio-Spezifität und Empfindlichkeit
  4. Entwicklung eines Funktionsmuster/Prototyp

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. René Richter
BAR II/35, Tel. 463 36329
rene
.richterBeschreibung: Beschreibung: \\samba.zih.tu-dresden.de\ifwt\wwwroot\images\ed.giftu-dresden.de

 

Messschaltung für kleine Ströme zur Erfassung des Stromverbrauchs Ultra-Low-Power Microcontroller
Elektronische Schaltungen mit MC im Ultra-Low-Power Anwendungsgebiet verbrauchen Ströme im 1µA Bereich. Eine Messanordnung soll den Stromverbrauch und die Batterielebensdauer von Ultra-Low-Power Schaltungen ermitteln. Eine Vorarbeit enthält die theoretischen Grundlagen, die Berechnung und das Schaltungsdesign. Eine geeignete Messschaltung ist zu entwickeln. Ein Microcontroller (zB. Arduino) übernimmt die Anzeige der Messergebnisse. Dabei sind folgende Teilaufgaben zu lösen:

  1. Aufbau eines Labormusters
  2. Überprüfung Meßergebnisse, Schaltungsreview und Optimierung
  3. Entwicklung eines Prototypen (Layout, Anzeige, Gehäuse)
  4. Veröffentlichung der Ergebnisse als Open Source in GitHUB

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. René Richter
BAR II/35, Tel. 463 36329
rene
.richterBeschreibung: Beschreibung: \\samba.zih.tu-dresden.de\ifwt\wwwroot\images\ed.giftu-dresden.de

 

iOS App Entwicklung unter Anforderungen einer Medizingerätezulassung
Unter Software als Medizinprodukt (Software as Medical Device SaMD) versteht man standalone (eigenständige) Software, die ein Medizinprodukt (MP) ist, aber nicht Teil eines solchen. Eine medizinische Android App soll als iOS App portiert werden. Um den Anforderungen der Entwicklung eines Medizingerätes zu entsprechen, ist eine Neuentwicklung unter den Anforderungen eines SaMD erforderlich. Dabei sind folgende Teilaufgaben zu lösen: 

  1. Entwicklung eines Funktionsmuster/Prototyp als ungefähre Kopie der Android-App in XCode
  2. Funktions.- und Usability Test, Review und Ermittlung der Anforderungen
  3. Erstellung der Systemarchitektur (= Zertifizierungsunterlagen) nach den Grundsätzen eines Medizinproduktes
  4. Entwicklung einer von Grund auf neuen iOS-App nach (neuer) Systemarchitektur und nach den Grundsätzen eines Medizinproduktes

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. René Richter
BAR II/35, Tel. 463 36329
rene
.richterBeschreibung: Beschreibung: \\samba.zih.tu-dresden.de\ifwt\wwwroot\images\ed.giftu-dresden.de


Design eines Smart Insulinpen
Bei der Insulintherapie verwenden Diabetiker Insulin Pens, Injektionsgeräte ähnlich einer Spritze mit auswechselbaren Insulinpatronen, robust und zu mehrmaligen Gebrauch bestimmt. Die Entwicklung eines Gerätedesigns ist Teil der Entwicklung eines neuartigen Smart Insulinpens für Diabetiker. Grundlage ist ein bestehendes Gesamtdesign, dieses soll angepasst und Prototypen in hoher Qualität hergestellt werden. Die Herausforderungen liegen in der Unterbringung mechanische Elemente und empfindlicher elektronische Baugruppen und Sensoren in einem extrem robusten und ansprechenden Gehäuse (angelehnt Apple Designs). Eine hohe Perfektion in der Konstruktion und Fertigung wird erwartet. Dabei sind folgende Teilaufgaben zu lösen: 

  1. Funktionsmuster/Prototyp: Konstruktion und Entwicklung eines Designs im CAD, Herstellungsoptionen und Materialalternativen
  2. Prototyp: Konstruktion unter Berücksichtigung aller Anforderungen, Herstellung, Aufbau, Funktions- und Usabilitytest, Designreview
  3. Prototyp TRL-5: Konstruktion und Herstellung von mehreren Prototypen
  4. Dokumentation nach den Grundsätzen eines Medizinproduktes

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. René Richter
BAR II/35, Tel. 463 36329
rene
.richterBeschreibung: Beschreibung: \\samba.zih.tu-dresden.de\ifwt\wwwroot\images\ed.giftu-dresden.de


Entwicklung einer NFC 15693 tag Emulation in Flutter für automatisierte Tests von Glukosesensoren
In der Diabetestherapie werden immer häufiger kontinuierlich messende Glukosesensoren verwendet. Diese Sensoren werden auf der Haut aufgebracht und vermessen dort in der Regel 14 Tage lang die Glukosekonzentration im Gewebe. Über eine drahtlose Schnittstelle, z.B. Near Field Communication (NFC), werden die Messdaten dann an ein externes Anzeigegerät übertragen und dem Patienten für die Therapie zur Verfügung gestellt. Im Rahmen des Forschungsprojektes mit diafyt medtech in Leipzig wird auf Basis dieser Messdaten ein Algorithmus für eine „künstliche Bauchspeicheldrüse“ entwickelt. Dazu wird der Glukosesensor Freestyle Libre der Fa. Abbott über die NFC-Schnittstelle mit einem Smartphone und einer eigens dafür entwickelten Android-App ausgelesen. Um eine zuverlässige Funktion der App zu gewährleisten, sind jedoch umfangreiche automatisierte Tests erforderlich. Das Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Open-Source Softwareemulation eines NFC-Tags für den NFC Standard ISO 15693 am Beispiel des Glukosesensors Libre. Als Hardware steht das RFID-Tool Proxmark zur Verfügung. Bei einer erfolgreichen Lösung dieser Aufgabe wird die Software als Open Source, z.B. auf Github, veröffentlicht. 

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. René Richter
BAR II/35, Tel. 463 36329
rene
.richterBeschreibung: Beschreibung: \\samba.zih.tu-dresden.de\ifwt\wwwroot\images\ed.giftu-dresden.de


 

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Themen für studentische Arbeiten

 

 

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Letzte Änderung: 19.03.2021