Title: LF04
Course: LF04 - Schutzbedarfsanalyse im eigenen Arbeitsbereich durchführen

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Q: Ich versichere, die folgende Leistungsüberprüfung eigenständig und nur unter zu Hilfenahme der zugelassenen Mittel zu bearbeiten.
- Wahr (Ja)
- Falsch (Nein)
A: Wahr

Q: Ziehen Sie die Bezeichnungen auf die zugehörigen Bilder.
- Zone 1 | Thermoelement
- Zone 2 | Pyrometer
- Zone 3 | Metallwiderstandsfühler
- Zone 4 | Heißleiter

Q: Beschreiben Sie in einem kurzen Satz, warum die Messung der Körpertemperatur eines Insekts nicht mit einem DS 18B20 integrierten Temperaturfühler durchgeführt werden sollte.
- match_any ( match_mow (masse|gewicht ds18b20|[DS 18*] zu groß|schwer bezogen|für|verglichen masse|gewicht insekt*) match_mow (ds18b20|[ds 18*] schwerer|größer als insekt) ) (Prima, gut gemacht. Die Masse des DS18B20 ist zu groß im Vergleich zur Masse des Insekts. Das Insekt wäre nicht in der Lage das große und schwere TO-92 Gehäuse auf seine Temperatur zu erwärmen. Im Gegenteil würde der Messfühler sogar die Temperatur des Messobjektes beeinflussen und so einen Messfehler verursachen. Ein Thermoelement mit sehr kleiner Schweißstelle und dünnen Drähten wäre in diesem Fall die richtige Wahl gewesen.)
- match_any ( match_mow (masse|gewicht ds18b20|[DS 18*] zu groß|schwer) match_mow (ds18b20|[ds 18*] zu schwer|groß) ) (Sie meinen sicherlich das Richtige. Wenn man es genauer formuliert, setzt man das Gewicht des Sensors ins Verhältnis zum Gewicht des Messobjekts. Probieren Sie ruhig nochmal)
- * (Das war leider nicht richtig. Bitte nochmal überlegen, was wir zum Thema Dynamik eines Sensors gesagt haben.)
A: match_any ( match_mow (masse|gewicht ds18b20|[DS 18*] zu groß|schwer bezogen|für|verglichen masse|gewicht insekt*) match_mow (ds18b20|[ds 18*] schwerer|größer als insekt) ) / match_any ( match_mow (masse|gewicht ds18b20|[DS 18*] zu groß|schwer) match_mow (ds18b20|[ds 18*] zu schwer|groß) )
Feedback: Danke für Ihre Antwort!

Q: Wählen Sie die für einen integrierten Temperatursensor DS18B20 zutreffenden Eigenschaften aus (3 Richtige).
- Nutzt zum Anschluss an Microcontroller den I²C-Bus (Es wird zwar ein Bus benutzt, aber hier der One-Wire-Bus, der ein anderes Protokoll nutzt, als der I²C-Bus)
- Wird meist mit TO-92 Gehäuse eingesetzt
- Hat eine geringe Dynamik, verglichen mit z.B. Thermoelementen
- Kann die Datenleitung als Versorgungseingang nutzen
- Gibt die Messwerte als Dezimalzahlen aus (Es wird ein Binärformat verwendet, siehe dazu das Datenblatt)
A: Wird meist mit TO-92 Gehäuse eingesetzt; Hat eine geringe Dynamik, verglichen mit z.B. Thermoelementen; Kann die Datenleitung als Versorgungseingang nutzen
Feedback: Danke für Ihre Antwort

Q: Ordnen Sie drei Begrifflichkeiten aus dem MQTT Protokoll den Zeichnungselementen richtig zu.
- Publisher | Publisher
- Broker | Broker
- Subscriber | Subscriber
Also offered: Messenger; Server; Connector; Downstream; Upstream
Feedback: Danke für Ihre Beantwortung!

Q: Wählen Sie genau drei richtige Antworten zum Thema MQTT aus.
- MQTT Client- und Brokersoftware müssen vom selben Hersteller verwendet werden. (Das ist natürlich Quatsch. Das MQTT Protokoll soll ja gerade dazu dienen, unterschiedlichste Systeme miteinander zu verbinden)
- Ein MQTT-Broker ist die zentrale Stelle für die Datenspeicherung. (Richtig)
- Alle Clients kennen den Broker, aber keine weiteren Clients. (Richtig, denn bei einem Publish oder Subscribe musste lediglich die Broker-IP und Port angegeben werden.)
- Gibt es einen Publisher in einem MQTT Verbund, muss es auch immer einen Subscriber geben. (Das verhält sich aus praktischen Erwägungen natürlich meist so, ist aber nicht erforderlich.)
- Ein Client mit einer Subscription auf das MQTT Topic sensors/drone1/# empfängt Daten von sensors/drone1/t1 und sensors/drone1/t2 (Richtig, # ist ein Wildcard)
A: Ein MQTT-Broker ist die zentrale Stelle für die Datenspeicherung.; Alle Clients kennen den Broker, aber keine weiteren Clients.; Ein Client mit einer Subscription auf das MQTT Topic sensors/drone1/# empfängt Daten von sensors/drone1/t1 und sensors/drone1/t2

Q: Wählen Sie die zwei richtigen Antworten zum Thema MQTT aus.
- Bei der Verbindungsherstellung mit einem MQTT-Broker können sowohl Benutzerlogin als auch ein Zertifikat gleichzeitig notwendig sein.
- Bei der Erzeugung eines Zertifikates für einen MQTT-Client werden unter anderem ein private key und ein certification service request erstellt. (Genau, und das CSR wird dann von der CA zertifiziert.)
- Bei der Konfiguration eines MQTT-Brokers, muss man sich für genau eine dieser Lösungen entscheiden: - allow_anonymous true - allow_anonymous false - Zugriff über TLS (Falsch, es gibt zwar alle diese Zugriffsmöglichkeiten, aber man kann sie auch parallel aktivieren. Welche dann ausgewählt wird, hängt vom verwendeten Zugriffsport ab.)
- Wenn eine Verbindung zwischen MQTT-Client und Broker über TLS hergestellt wird, weist immer sowohl der Broker seine Identität gegenüber dem Client nach, als auch andersherum. (Falsch, man kann bei manchen Brokern einstellen, ob es einen gegenseitigen Nachweis der Identität geben soll: require_certificate false/ true)
A: Bei der Verbindungsherstellung mit einem MQTT-Broker können sowohl Benutzerlogin als auch ein Zertifikat gleichzeitig notwendig sein.; Bei der Erzeugung eines Zertifikates für einen MQTT-Client werden unter anderem ein private key und ein certification service request erstellt.

Q: Vervollständigen Sie bitte folgenden Lückentext.

Sie sehen folgende URL in der Adressleiste eines Webbrowser: http://logger1.myschool.edu:1883/raumtemp?temp=28.2&stadt=Hannover&strasse=Expo%20Plaza%203&raum=2.01

Der Server liegt in der First Level Domain [edu], der Gerätename lautet [logger1]. Die Verbindung findet über den Standardport [1883] statt. Wahrscheinlich liegt die Messstelle in Straße und Hausnummer [Expo Plaza 3] und der Messwert einer Temperatur beträgt [28.2] Grad.
- edu
- logger1
- 1883
- Expo Plaza 3
- 28.2
A: edu / logger1 / 1883 / Expo Plaza 3 / 28.2

Q: Geben Sie an, welches Bussystem im eingebetteten System vorhanden sein muss, um den Temperatursensor DS18B20 auslesen zu können.
- I²C-Bus
- 1-Wire-Bus
- SPI (Serial Peripheral Interface)
- PCM-D Input (Pulse-Code-Modulation)
A: 1-Wire-Bus

Q: Ziehen Sie die Bezeichnungen auf die zugehörigen Bilder.
- Zone 1 | Thermoelement
- Zone 2 | Pyrometer
- Zone 3 | Metallwiderstandsfühler
- Zone 4 | Kaltleiter

Q: Beschreiben Sie in einem kurzen Satz, warum die geringe Dynamik eines integrierten Temperatursensors, wie zum Beispiel der DS18B20, bei der Messung der Temperatur in einem Serverraum keine zu große Messabweichung hervorruft.
- match_any ( match_mow (in Serverr* ändert|verändert|schwankt Temperatur* langsam|wenig) match_mow (in Serverr* Temperaturveränd* langsam|wenig) ) (Prima, gut gemacht. Temperatursensoren dieser Art reagieren aufgrund ihrer Masse (TO-92 Kunststoffgehäuse) träge. Da sich in Serverräumen Temperaturveränderungen langsam vollziehen, spielt die geringe Dynamik des Sensors keine große Rolle.)
- * (Das war leider nicht richtig. Bitte nochmal überlegen, was wir zum Thema Dynamik eines Sensors gesagt haben.)
A: match_any ( match_mow (in Serverr* ändert|verändert|schwankt Temperatur* langsam|wenig) match_mow (in Serverr* Temperaturveränd* langsam|wenig) )
Feedback: Danke für Ihre Antwort!

Q: Wählen Sie die für einen integrierten Temperatursensor DS18B20 zutreffenden Eigenschaften aus (3 Richtige).
- Nutzt zum Anschluss an Microcontroller den one-Wire-Bus
- Über den one-wire-Bus können mehrere DS18B20 über eine gemeinsame Datenleitung mit dem Microcontroller verbunden werden
- Besitzt einen integrierten Analog-Digital-Umsetzer
- Reagiert aufgrund seiner Bauweise sehr schnell auf einen Temperaturspung (Die Dynamik ist aufgrund des recht großen TO-92-Gehäuses leider nicht sehr groß)
- Negative Temperaturen werden lediglich mit einem Vorzeichenbit gekennzeichnet, besitzen aber den selben Betrag, wie die zugehörige positive Temperatur (Negative Zahlen werden im Zweierkomplement dargestellt. 11111111_2 entspricht dabei -1 dezimal. Datenblatt)
A: Nutzt zum Anschluss an Microcontroller den one-Wire-Bus; Über den one-wire-Bus können mehrere DS18B20 über eine gemeinsame Datenleitung mit dem Microcontroller verbunden werden; Besitzt einen integrierten Analog-Digital-Umsetzer
Feedback: Danke für Ihre Antwort

Q: In der Tabelle sehen Sie schematisch die Sensoren und Aktoren von zwei Drohnen dargestellt. Schreiben Sie in die Antwortfelder die passenden Topics nach dem Schema a/b/c

[Image: Topics Drohnen]

Rotor 3 von Drohne 1: [sensors/drone1/speed/rotor/3]

Batteriezustand von Drohne 2: [sensors/drone2/remainingbattery]

Höhe von Drohne 1: [sensors/drone1/altitude]
- sensors/drone1/speed/rotor/3
- sensors/drone2/remainingbattery
- sensors/drone1/altitude
A: sensors/drone1/speed/rotor/3 / sensors/drone2/remainingbattery / sensors/drone1/altitude

Q: Wählen Sie genau zwei richtige Antworten zum Thema MQTT aus.
- MQTT Client- und Brokersoftware müssen auf dem gleichen Betriebssystem basieren. (Das ist natürlich Quatsch. Das MQTT Protokoll soll ja gerade dazu dienen, unterschiedlichste Systeme miteinander zu verbinden)
- MQTT arbeitet standardmäßig auf den Ports 1883 und 8883. (Richtig)
- Alle MQTT-Clients können nur den aktuellen Topicinhalt auf dem Broker auslesen, nicht deren Verlauf in der Vergangenheit. (Richtig)
- Gibt es einen Subscriber in einem MQTT Verbund, muss es auch immer einen Publisher geben. (Das verhält sich aus praktischen Erwägungen natürlich meist so, ist aber nicht erforderlich.)
- Ein Client mit einer Subscription auf das MQTT Topic sensors/drone1/# empfängt Daten von sensors/drone1/t1 und sensors/drone2/t2 (Falsch, das war eine gemeine Auswahlmöglichkeit, da man hier genau lesen musste)
A: MQTT arbeitet standardmäßig auf den Ports 1883 und 8883.; Alle MQTT-Clients können nur den aktuellen Topicinhalt auf dem Broker auslesen, nicht deren Verlauf in der Vergangenheit.

Q: Wählen Sie die zwei richtigen Antworten zum Thema MQTT aus.
- Bei der Verbindungsherstellung mit einem MQTT-Broker können sowohl Benutzerlogin als auch ein Zertifikat gleichzeitig erforderlich sein. (Richtig, beim Mosquittobroker wäre neben der Angabe der Zertifikatspfade auch die Option allow_anonymous false gesetzt und es gäbe eine Datenbank mit Nutzerlogins auf dem Broker.)
- Damit Client und Broker sich gegenseitig vertrauen können, muss auf beiden Geräten die Zertifikatskette des jeweils anderen Gerätes nachprüfbar sein. (Genau, zum Beispiel über ein Rootzertifikat, das im Betriebssystem verankert ist oder über ein vorher verteiltes Zertifikat der CA des anderen Gerätes.)
- Bei der Konfiguration eines MQTT-Brokers, muss man entweder Standardport 1883 oder 8883 auswählen. (Falsch, das Port, auf dem mosquitto lauschen soll, kann ein beliebiges größer 1024 sein)
- Bei der Konfiguration eines mosquitto MQTT Brokers haben Sie die Option allow_anonymous false gewählt. Der Datenverkehr findet somit verschlüsselt statt. (Falsch, man kann damit den Nutzerkreis begrenzen. Für eine verschlüsselte Verbindung muss allerdings TLS genutzt werden)
A: Bei der Verbindungsherstellung mit einem MQTT-Broker können sowohl Benutzerlogin als auch ein Zertifikat gleichzeitig erforderlich sein.; Damit Client und Broker sich gegenseitig vertrauen können, muss auf beiden Geräten die Zertifikatskette des jeweils anderen Gerätes nachprüfbar sein.

Q: Vervollständigen Sie bitte folgenden Lückentext.

Sie sehen folgende URL in der Adressleiste eines Webbrowser: http://postsouth.arena96.de:8883/light?device=96&stadt=Hannover&strasse=Robert-Enke-Strasse%203&status=ON zum Einschalten einer Stadionbeleuchtung.

Der Server liegt in der First Level Domain [com], der Gerätename lautet [postsouth]. Die Verbindung findet über den Port [8883] statt, der eigentlich für [mqtt] reserviert ist. Wahrscheinlich liegt der Ort der Anlage in Straße und Hausnummer [Robert-Enke-Strasse 3]. Der in Python über den Befehl (urlparse(self.path)).path ermittelte Endpunkt lautet [/light].
- com
- postsouth
- 8883
- mqtt
- Robert-Enke-Strasse 3
- /light
A: com / postsouth / 8883 / mqtt / Robert-Enke-Strasse 3 / /light

Q: Geben Sie die beiden richtigen Lösungen zum Thema Bussysteme und Temperatursensor DS18B20 an.
- Man benötigt die eindeutige ID des Sensors, um mit ihm kommunizieren zu können.
- Mit jedem Datensatz des Sensors wird immer eine Prüfsumme übertragen.
- Damit mehrere Sensoren DS18B20 an den I²C-Bus angeschlossen werden können, benötigt jeder seine eigene Kennnummer. (Das wäre fast richtig gewesen, nur leider nutzt dieser Sensor den 1-Wire-Bus und nicht den I²C-Bus, daher falsch)
- Zum Wandeln der analogen Daten des DS18B20 muss zwischen Microcontroller und Sensor ein Analog-Digital-Umsetzer geschaltet werden. (Das ist natürlich Unfug, da der 18B20 diesen ADC bereits eingebaut hat und einen digitalen Datenstrom für einen 1-wire-Bus liefert)
A: Man benötigt die eindeutige ID des Sensors, um mit ihm kommunizieren zu können.; Mit jedem Datensatz des Sensors wird immer eine Prüfsumme übertragen.