5 Prüfung (2 teil)

Aufgabe 1 von 4 Aufgabe (23 Punkte) -Projekt und Maßnahmen zur Qualitätssicherung vorbereiten
a) Im Rahmen der Projektinitialisierung bereiten Sie zusammen mit dem Marketing eine Kampagne vor. Dazu sollen Sie Ihre Kolleginnen und Kollegen über verschiedene Begriffe informieren.

Beschreiben Sie die nachfolgenden Begriffe und nennen Sie jeweils ein Beispiel. (6 Punkte)
b) Im Rahmen des Projektes fallen vielzählige Tätigkeiten an. Ihre Kollegin hat bereits eine Liste der Arbeitspakete erstellt.
ba) Planen Sie die Tätigkeiten in der richtigen Reihenfolge ein, in dem Sie die Nummerierung in den Kästchen von 1-5 vornehmen. (2 Punkte)
 bb) Ergänzen Sie bei jeder Tätigkeit eine benötigte Fähigkeit, die die ausführende Person haben muss. (2 Punkte)
c) Für die Bestückung von Leiterplatinen wird eine neue Fertigungsstrecke geplant. Zur Qualitätskontrolle werden an unterschiedlichen Stellen loT-Devices für die Erfassung der Fertigungsschritte per Sensoren angebracht.
ca) Einer der Sensoren erfasst die Temperatur des Lötzinns. Da die Temperatur analog erfasst wird, muss diese in ein digitales Signal gewandelt werden. Erläutern Sie, weshalb bei der Umwandlung in ein digitales Signal die Temperatur auf z. B. eine Kommastelle begrenzt wird und so die Auflösung verringert wird. (3 Punkte)
 cb) Die Temperaturwerte sollen zum Nachweis der Qualität für ein Jahr gespeichert werden. Die Abtastung erfolgt alle 30 Sekunden und die Produktion findet ohne Unterbrechungen (24×7) statt. Sie planen mit einem Temperatursensor mit folgendem Daten:
(4 Punkte)
Temperatur 0 °C – 500 °C
Genauigkeit 0,1 °C
Auflösung 16 Bit
Spannung 2,4 V

Berechnen Sie den Speicherbedarf für ein Jahr in vollen MiB (4 Punkte)

 cc) Neben der Temperatur sollen weitere Messwerte die Qualität sicherstellen. Nennen Sie zwei weitere Werte, die überwacht werden sollten. Begründen Sie jeweils Ihre Entscheidung. (4 Punkte)
Wert Begründung
Temperatur Lötzinn Gleichbleibende Temperatur sichert die Leitfähigkeit der Lötstelle
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aufgabe 2 von 4 Aufgabe (25 Punkte) - Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI)
Als modernes Unternehmen überlegen Sie, in welchen Bereichen Ihnen der Einsatz von künstlicher Intelligenz helfen kann.
a) Bekannte Chat-Bots arbeiten mit dem sogenannten Large-Language-Model (LLM). Beschreiben Sie anhand eines Beispiels, was unter einem LLM zu verstehen ist. (4 Punkte)
 b) Neben LLM sind weitere KI-Modelle im Einsatz.

Nennen Sie zwei Anwendungsfälle, bei denen die YourNewIT weitere KI-Modelle einsetzen, könnte. Beispiel: Prüfung der Bestückung der Platinen durch Abgleich von Fotos (2 Punkte)
c) Die Bestückung der Platinen der loT-Devices mit den Komponenten (CPU, RAM etc.) soll mit Hilfe von KI geprüft werden. Hierzu werden von den Platinen Fotos aufgenommen.
ca) Beschreiben Sie, wie eine KI helfen kann, um Fehler bei der Bestückung zu ermitteln. (3 Punkte)
 cb) Die Fotos der Platinen sollen zu qualitätszwecken ein Jahr archiviert werden. Die eingesetzten Kameras verfügen über folgende Daten:
Blende f/1.6
Auflösung 400 dpi
Farbspektrum RGB (0–255, 0–255, 0–255)
Ultraweitwinkel 13 mm
Aufnahmebereich 8,5 cm × 5,6 cm

Auf der Fertigungsanlage sollen pro Stunde zwölf Platinen bestückt werden. Es wird im Dreischichtbetrieb à acht Stunden und an sieben Tagen die Woche gearbeitet.

Berechnen Sie den nötigen Speicherbedarf in GiB (zwei Nachkommastellen) der zu beschaffenden Storagelösung.

Hinweis: 1 inch = 2,54 cm

(6 Punkte)
d) Die loT-Devices fungieren als reine Messstellen, die die Daten an MicroServices (Speicherung der Temperaturwerte, Abgleich der Fotos, ... ) senden.
da) Erläutern Sie auf Basis dieses Anwendungsfalls zwei Vorteile der MicroService-Architektur. (6 Punkte)
 db) Message-Queues arbeiten statusvoll und bestätigen den Erhalt der Nachrichten noch bevor diese verarbeitet wurden. Beschreiben Sie zwei Vorteile, die sich hieraus ergeben. · (4 Punkte)
Aufgabe 3 von 4 Aufgabe (27 Punkte) - Erweiterung des Netzwerks
Im Rahmen der Fertigung fallen vielfältige Daten in großer Menge an, die gesichert werden sollen.
a) Nennen Sie das Schutzziel der Datensicherheit das durch die Datensicherung (Backup) verfolgt wird. (1 Punkte)
 b) Im Gespräch mit einem Kollegen fällt die Behauptung, dass kein zusätzliches Backup benötigt wird, weil die Daten in einem RAID 1-Verbund gespeichert sind.

Erläutern Sie zwei Gründe, die dieser Aussage widersprechen. (4 Punkte) c) In der Beschreibung der Backup-Software lesen Sie von einer „Prüfung des Archivbits“. Beschreiben. Sie, welche Aufgabe das Archivbit bei Dateien im Zusammenhang mit Datensicherung hat. (2 Punkte) d) Die Messwerte liegen in Dateien vor. Für eine lückenlose Dokumentation wollen Sie eine maximale Datenverlustzeit von 15 Minuten gewährleisten, während der Bürozeiten von 8 Uhr - 17 Uhr. Gleichzeitig soll die zu sichernde Datenmenge und somit die Dauer der Sicherung so gering wie möglich gehalten werden.

Ergänzen Sie im Schaubild durch Eintragung der Buchstaben (V, I, D) in die weißen Zellen, wann Sie welche Sicherungsart einplanen.

Hinweise: (8 Punkte)
e) In der Anleitung der Backup-Software lesen Sie immer wieder von der Verwendung von Hashalgorithmen
ea) Die Backupsoftware erstellt von den zu sichernden Daten einen Hashwert. Außerdem wird nach der Sicherung von den gesicherten Daten auf dem Backup-Target nochmals ein Hashwert erzeugt.

Erläutern Sie den Grund für dieses Vorgehen. (2 Punkte)
 eb) Nennen Sie einen gängigen Hashalgorithmus. (1 Punkte)
 ec) Nennen Sie drei Anforderungen, die ein Hashalgorithmus erfüllen muss. (3 Punkte)
 f) Die Backup-Lösung unterstützt die Verfahren Incremental-Forever in Verbindung mit einem SyntheticFull-Backup.

Erklären Sie diese beiden Verfahren. (6 Punkte)
Aufgabe 4 von 4 Aufgabe (25 Punkte) - Daten verarbeiten
a) Die Daten der loT-Devices werden mithilfe einer Message-Queue (MQTT) von den loT-Devices zu den MicroServices transportiert.
aa) Zum besseren Verständnis sollen Sie das Zusammenspiel zwischen den Komponenten in einem * Zustandsdiagramm darstellen. Ihnen liegt eine Beschreibung bereits vor:

Ergänzen Sie das vorliegende Zustandsdiagramm.

(8 Punkte)
 ab) Einer der MicroServices übernimmt die Prüfung der Messwerte und meldet den Zustand an ein Monitoringsystem. Nennen Sie zwei weitere typische Anwendungsfälle für MicroServices, die in der Fertigung der loT-Devices Einsatz finden könnten, und beschreiben Sie deren Verwendung. (6 Punkte)
MicroService Verwendung
Prüfung Temperatur Die Messwerte werden empfangen und es erfolgt eine Meldung an die Monitoring‑Lösung.
b) Die loT-Devices sind als System-on-a-Chip (SoC) ausgeführt.
ba) Beschreiben Sie die wesentlichen Merkmale von SoC-Geräten. (4 Punkte)
 bb) Nennen Sie drei Vorteile von SoC-Geräten im Gegensatz zu PCs in diesem Anwendungsszenario. (3 Punkte)
 c) Die Fertigungsstrecke besteht grundsätzlich aus mehreren Komponenten: Die loT-Devices als Erfassungssysteme, der Message-Broker für die Übermittlung der Daten, MicroServices für die Verarbeitung und Storage-Lösungen für die Speicherung und Sicherung der Daten.

Erläutern Sie, wie dieser modulare Aufbau Ihre Arbeit als Systemintegrator erleichtert. (4 Punkte)