Интересно, а о чем думал научный руководитель, когда тему Вам формулировал и совет, когда ее утверждал? А если серьезно, то вопрос Ваш очень характерный. На мой взгляд, лучше оторваться от инженерной реализации, вычленить одну узкую, но наукоемкую задачу и там "копать", т.е. вариант номер 1. Кстати, эта проблема и после защиты будет донимать. Мне так уже прикладные задачи надоели до невозможности, скучно стало.
С другой стороны, инженеры и практики на ученых смотрят свысока (иногда заслуженно). Вот и попробуй усидеть на двух стульях.