Inhalt. Vorwort...5 Hinweise zum Buch... 7 Abbildungsverzeichnis...15 T abellenverzeichnis... 19
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- Jonas Kurzmann
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1 Inhalt Vorwort...5 Hinweise zum Buch... 7 Abbildungsverzeichnis...15 T abellenverzeichnis Grundlagen Informatik Was ist Informatik? Wozu Informatik-Kenntnisse? Aufgaben der Informatik Meilensteine der Datenverarbeitung Gebiete der Informatik Grundbegriffe der Informationstechnologie Grundbegriffe EVA-Grundprinzip der Datenverarbeitung Informationsdarstellung Logische Grundfunktionen Literatur Hardware Grundelemente eines Rechnersystems Elektrotechnische Grundlagen Strom, Spannung und elektrische Leistung Einfache Bauelemente und ihre Verknüpfung Digitaltechnik Schalmetze... 63
2 2.3.2 Schaltwerke Rechnerarchitektur Abarbeitung eines Maschinenbefehls Zugriff auf Ein-/Ausgabebausteine Cache Leistungsbewertung Befehlspipeline Befehlssatzarchitekturen Multithreading-Architektur Rechnerklassifikation nach Flynn Interfacetechnik Eingebetteter Systeme Ein- und Ausgabe digitaler Signale Analoge Ausgänge (Digital-Analog-Wandlung) Analoge Eingänge (Analog-Digital-Wandlung) Serielle Schnittstellen Literatur Software Klassifikation von Software AnwendungsSoftware für Ingenieure Betriebssysteme Grundlagen Betriebsmittelverwaltung Marktgängige Betriebssysteme Virtuelle Maschinen (VM) Software Engineering Klassisches Phasenmodell (Wasserfallmodell) Spiralmodell Anforderungsspezifikation (Lastenheft)...133
3 3.4.4 Pflichtenheft (Sollkonzept) Software-Qualität Literatur Algorithmen Eigenschaften von Algorithmen Vom Problem zum Programm Exkurs: Komplexität von Algorithmen Beschreibung von Algorithmen Umgangssprachliche (textuelle) Beschreibung Graphische Beschreibungsformen Beschreibung in einer Programmiersprache Programmiersprachen Grundelemente von Programmiersprachen Syntax und Semantik Strukturierte Programmierung Objektorientierte Programmierung Literatur Grundlagen der Programmierung Die Arduino-Platt form Enwicklungsumgebung Arduino UNO und kompatible Boards NodeMCU Board Grundlagen der C-Programmierung Ein erstes Arduino Programm Ausgabe mit printf Wiederholungsschleifen (for, while) Fallunterscheidungen (if... eise) Mehrfach-Fallunterscheidungen (switch)
4 5.2.6 Elementare Datentypen und Ausdrücke Mathematische Standardfunktionen Modularisierung (Funktionen) Lebensdauer und Geltungsbereich Rekursion Höhere Datenstrukturen Interfacetechnik: Arduino-Befehle Digital I /O Analog I /O Serielle Protokolle Literatur Rechnernetze Netzwerktopologie Netzwerkprotokolle Das OSI-Referenzmodell Das TCP/IP-Referenzmodell Feldbusprotokolle Drahtlosnetzwerke Wireless Personal Area Network (WPAN) Wireless Local Area Network (WLAN) Wireless Wide Area Network (WWAN) Literatur Internet Grundlagen Web-Technologien URL: Uniform Resource Locator HTML und XML Skriptsprachen und CGI-Programmierung...254
5 7.3 Dienste und Anwendungen im Internet World Wide Web (WWW) dienste Weitere Internetdienste Literatur Information Retrieval Einführung Internet-Suchmaschinen Potential webbasierter Informationssysteme Suchmaschinen Bildersuchmaschinen Deep W eb Bewertung von Internetressourcen Digitale Bibliothek und Fachdatenbanken Kataloge Fachdatenbanken Web2.0-Werkzeuge Social Bookmarking Plattformen für Videos und Präsentationen MindMapping Allgemeine Kriterien Quellen für Informatiker und Ingenieure Maschinenlesbare Datenquellen Literatur IT-Sicherheit Einführung IT-Sicherheit Grundlagen Datenschutz personenbezogener Daten
6 9.2 Gefährdungsklassen / Schutzmaßnahmen Gefährdungsklassen If-Sicherheit Schutzmaßnahmen Erstellung eines IT -Sicherheitskonzeptes IT-Sicherheit und Datenschutz im Home Office Allgemeine Regeln HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) Vermeidung von Datenspuren Smartphone und Sensory Malware Literatur Anwendung: Internet der Dinge Messdatenerfassung Sensorik und Kalibrierung Datenmodell Programmtechnische Umsetzung Machine to Machine Kommunikation (M2M) Web-Server Server-Homepage WLAN Zugang (Access-Point Modus) Thingspeak Web-Client Internet Zugang WLAN (Station Mode) Sichere Verbindung mit HTTPS-Protokoll Reaktionen: Tweets auslösen Zugriff auf aktuelle Wetterdaten Index
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