Popis předmětu - B0B32KTI

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
B0B32KTI Komunikační technologie pro IoT
Role:PS Rozsah výuky:2P + 2L + 2D
Katedra:13132 Jazyk výuky:CS
Garanti:Vojtěch L. Zakončení:Z,ZK
Přednášející:Vodrážka J., Vojtěch L. Kreditů:5
Cvičící:Kocur Z., Neruda M., Straka T., Vodrážka J., Vojtěch L. Semestr:Z

Anotace:

Podstatou technologií internetu věcí je přenos informací, komunikace věcí mezi sebou a zejména možnost vývoje nových typů služeb. Předmět ve zjednodušené formě představuje základy digitální komunikace, zejména bezdrátové, se zaměřením na konkrétní komunikační protokoly v IoT, a to nejen v průmyslových aplikacích. IoT je chápán jako komplexní systém s možností využití existujících komponet, vývojových a prezentačních prostředí pro zpracování a vizualizaci dat, včetně pojetí IoT jako služby. Součástí cvičení je seznámení s konkrétními technologiemi v laboratoři a řešení projektů individuálně i v týmu.

Cíle studia:

Cílem studia je předmětu je seznámit studenty s komunikačními technologiemi pro návrh, realizaci a provoz systémů v konceptu IoT, a to v různých aplikačních oblastech. Absolvent předmětu získá teoretické znalosti i vybrané praktické dovednosti pro řešení úkolů výběru a nasazení vhodných komunikačních technologií a systémů v prostředí IoT.

Obsah:

Podstatou technologií internetu věcí je přenos informací, komunikace věcí mezi sebou a zejména možnost vývoje nových typů služeb. Předmět ve zjednodušené formě představuje základy digitální komunikace, zejména bezdrátové, se zaměřením na konkrétní komunikační protokoly v IoT, a to nejen v průmyslových aplikacích. IoT je chápán jako komplexní systém s možností využití existujících komponet, vývojových a prezentačních prostředí pro zpracování a vizualizaci dat, včetně pojetí IoT jako služby. Součástí cvičení je seznámení s konkrétními technologiemi v laboratoři a řešení projektů individuálně i v týmu.

Osnovy přednášek:

1. Úvod do problematiky, IoT jako komplexní systém, komponenty a služby, specifika aplikačních oblastí
2. Komunikační řetězec, informační propustnost kanálu, přenos v základním a přeloženém pásmu, šířka pásma
3. Radiový přenos, modulační metody, úrovně signálu, útlum, bilance radiového spoje, pásma kmitočtů, licencovaná/nelicencovaná
4. Komunikační protokoly, úzkopásmová komunikace v ISM pásmech (BLE, LPWAN, komunikace dle IEEE802.11 - WiFi a HiLow)
5. Technologie RFID - elementární komunikační systém a služba IoT
6. Úvod do mobilních sítí, principy, pásma, generace, služby
7. Využití mobilní sítě pro služby IoT, M2M, MTC, NB-IoT, 5G
8. Navazující infrastruktura a sítě, komunikační brány, optické sítě, průmyslové sítě, prvky a rozhraní
9. Parametry klíčové pro digitální komunikaci, kvalita služby (QoS), chybovost, testy propustnosti, odezva
10. IoT jako služba, využití standardních platforem pro předávání a zobrazení dat
11. Industry 4.0, kyberneticko-fyzický systém, agenti, digitální továrna, širší dopady pro rozvoj ICT
12. Komunikační systémy a služby IoT v obecných sektorech (Smart Cities, Smart Building, Smart Health)
13. Komunikační systémy a služby IoT v sektoru průmyslu (Smart Grid, Smart Metering)
14. Shrnutí a další vývoj v oboru

Osnovy cvičení:

1. Úvod do problematiky, organizace cvičení
2. IoT jako komplexní systém, diskuse problematiky a zadání semestrálních projektů
3. Úrovně signálu, útlum, příklady na informační propustnost kanálu, bilanci a výběr vhodného radiového spoje
4. Demonstarace úzkopásmových systémů v pásmu 868MHz
5. Komunikace dle IEEE802.11, měření spektra a propustnosti
6. Konfigurace IoT brány, typy rozhraní, bezpečnost
7. Konfigurace IoT řetězce, úspěšnost komunikace, odezva
8. Příklady realizace - aplikace v sítích Smart Grid, Smart Metering
9. Řešení projektů v laboratoři
10. Řešení projektů v laboratoři
11. Konzultace k projektům
12. Konzultace k projektům
13. Prezentace projektů
14. Prezentace projektů

Literatura:

[1] LEA, Perry. Internet of Things for Architects: Architecting IoT solutions by implementing sensors, communication infrastructure, edge computing, analytics, and security. Packt Publishing Ltd, 2018.
[2] USTUNDAG, Alp, CEVIKCAN, Emre, Industry 4.0: Managing The Digital Transformation, Springer, 2018.
[3] DARGIE W.W., POELLABAUER, C., Fundamentals of Wireless Sensor Networks: Theory and Practice, Wiley, 2010.

Požadavky:

Základy lineárního programování (grafické řešení), základy teorie pravděpodobnosti.

Klíčová slova:

komunikační řetězec, systémy IoT, pevné sítě, radiový přenos, komunikační protokol, mobilní sítě, QoS, IoT služba

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
BPSIT_2021 Před zařazením do oboru PS 3
BPSIT4_2021 Technologie internetu věcí PS 3


Stránka vytvořena 17.7.2024 14:51:16, semestry: L/2023-4, L/2024-5, Z/2023-4, Z/2024-5, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)