Popis předmětu - B3B38KDS

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
B3B38KDS Komunikace a distribuované systémy
Role:P Rozsah výuky:4P+2L
Katedra:13138 Jazyk výuky:CS
Garanti:Novák J. Zakončení:Z,ZK
Přednášející:Holub J., Novák J. Kreditů:6
Cvičící:Sobotka J., Špaček M., Tomlain J. Semestr:Z

Webová stránka:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B3B38KDS

Anotace:

Předmět je věnován principům komunikace v distribuovaných systémech (DS). Jsou popsána základní fyzická komunikační média a související modely komunikačních kanálů, analogové a číslicové modulace a jejich vlastnosti. Jsou představeny základní pojmy teorie informace, metody a kódy pro detekci a opravy chyb, metody utajování informace a způsoby jejich využití. Dále se studenti seznámí s algoritmy spojové vrstvy (adresace, řízení přístupu k médiu, řízení datového toku, ARQ metody, ...). V závěru jsou představeny nejrozšířenější technologie distribuovaných systémů, položeny základy protokolů Internetu a představeny typické aplikace distribuovaných systémů.

Cíle studia:

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními funkčními principy distribuovaných systémů tak, aby rozpoznali přednosti i nedostatky používaných komunikačních technologií, dokázali je správně využívat a dokázali je integrovat do rozsáhlejších systémů průmyslového řízení a sběru dat.

Obsah:

Předmět je věnován principům komunikace v distribuovaných systémech (DS). Jsou popsána základní fyzická komunikační média a související modely komunikačních kanálů, analogové a číslicové modulace a jejich vlastnosti. Jsou představeny základní pojmy teorie informace, metody a kódy pro detekci a opravy chyb, metody utajování informace a způsoby jejich využití. Dále se studenti seznámí s algoritmy spojové vrstvy (adresace, řízení přístupu k médiu, řízení datového toku, ARQ metody, ...). V závěru jsou představeny nejrozšířenější technologie distribuovaných systémů, položeny základy protokolů Internetu a představeny typické aplikace distribuovaných systémů.

Osnovy přednášek:

1. Úvod, základní pojmy, model ISO/OSI
2. Systémy s rozprostřenými parametry, fyzický kanál (metalický, optický a rádiový) a jeho vlastnosti
3. Modely komunikačních kanálů (AWGN, BSC, ...), úzkopásmové analogové a číslicové modulace
4. Komunikace v rozprostřeném spektru, DSSS, FHSS, OFDM
5. Entropie informačního zdroje, zdrojové a kanálové kódování, kapacita kanálu
6. Kódy pro detekci a opravy chyb (grupy a tělesa, lineární a cyklické kódy)
7. Utajování informace, symetrické a asymetrické šifrování
8. Aplikace šifrovacích algoritmů, distribuce klíčů, certifikáty, digitální podpis
9. Typy datových přenosů, multiplexování, metody řízení přístupu ke sdílenému médiu
10. Fyzické a logické topologie, ARQ metody, PDS a poč. sítě, základní technologie fyzických vrstev a jejich vlastnosti
11. Průmyslové distribuované systémy (virtual field device, object directory, ...)
12. Počítačové a senzorové sítě, energeticky optimální směrování, distribuované zpracování dat
13. Protokoly rodiny TCP/IP
14. Rezerva

Osnovy cvičení:

Laboratorní cvičení jsou zaměřena na praktické osvojení si teoretických znalostí. Vyžadují domácí přípravu formou samostudia návodů a další doporučené literatury a následné zpracování protokolu hodnotícího naměřené či jinak získané výsledky, jejich shodu s teoretickými předpoklady a zdůvodňujícího případné rozdíly.
1. Úvod - bezpečnost v laboratoři, organizace cvičení.
2. Frekvenční spektra signálů.
3. CRC zabezpečení.
4. Parametry metalických kabelů.
5. Optické komunikace.
6. Modulace.
7. Analýza sítí TCP/IP.
8. Demonstrace EIA 485.
9. Plánování pokrytí bezdrátové sítě.
10.-14.  Individuální projekt

Literatura:

[1] Stallings, W.: Data and Computer Communications, Prentice Hall 2013
[2] Mir, N.F.: Computer and Communication Networks, Prentice Hall 2014

Požadavky:

Základy lineární algebry a matematické analýzy.

Klíčová slova:

Distribuované systémy, komunikace, Internet věcí, počítačové sítě

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
BPKYR_2016 Před zařazením do oboru P 5


Stránka vytvořena 8.10.2024 17:50:55, semestry: L/2023-4, L/2024-5, Z/2025-6, Z/2024-5, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)