Linux für IoT und Embedded Systems

Seminarziel

Für Unternehmen zielt das Seminar darauf ab, die Wettbewerbsfähigkeit durch den Erwerb von spezialisiertem Linux-Fachwissen für IoT und eingebettete Systeme zu steigern. Das Seminar leistet auch einen Beitrag zur Systemsicherheit, indem es Best Practices im Umgang mit Linux vermittelt. Schließlich dient die Schulung der Personalentwicklung, indem sie internes Fachwissen stärkt und damit die Notwendigkeit externer Beratung reduziert.

Inhalt

• Einführung in Linux für IoT und eingebettete Systeme
  • Unterschiede zwischen Linux und anderen Betriebssystemen
  • Grundlagen der Linux-Architektur
  • Open-Source-Lizenzen und Community-Unterstützung
• Hardware und Software-Anforderungen
  • Hardware-Plattformen: Raspberry Pi, BeagleBone, etc.
  • Software-Tools: Compiler, Debugger, IDEs
  • Schnittstellen und Peripheriegeräte: GPIO, UART, SPI, I2C
• Linux Installation und Konfiguration
  • Auswahl einer Linux-Distribution
  • Boot-Medien erstellen
  • Grundlegende Systemeinstellungen und erste Schritte
• Grundlegende Linux-Befehle und Shell-Skripting
  • Navigation im Dateisystem
  • Texteditoren und Shell-Kommandos
  • Einfache Shell-Skripte für Automatisierungsaufgaben
• Einführung in die Linux-Kernel-Anpassung
  • Was ist der Linux-Kernel?
  • Kernel-Konfiguration und -Kompilierung
  • Hinzufügen und Entfernen von Kernel-Modulen
• Bootloader und System-Initialisierung
  • Überblick über Bootloader wie U-Boot
  • GRUB-Konfiguration
  • Init-Systeme und Systemd
• Netzwerkkonfiguration und -sicherheit
  • IP-Adressierung und Routing
  • Firewall-Konfiguration mit iptables
  • VPN und sichere Übertragungsprotokolle
• Datenmanagement und Speicheroptionen
  • Dateisysteme für eingebettete Anwendungen
  • Verwendung von SQL- und NoSQL-Datenbanken
  • Daten-Backup und Recovery-Strategien
• Echtzeit-Linux
  • Was ist Echtzeit-Linux? (Preempt-RT Patch)
  • Echtzeitanwendungen entwickeln
  • Echtzeit-Performance-Monitoring
• Energieverwaltung
  • CPU-Frequenzskalierung und Dynamic Voltage Scaling
  • Energieeffiziente Sleep-Modi
  • Werkzeuge zur Energiemessung und -optimierung
• IoT-Kommunikationsprotokolle
  • Überblick über IoT-Protokolle: MQTT, CoAP, etc.
  • Implementierung eines IoT-Gateways
  • Sicherheit in der IoT-Kommunikation