440-2318/01 – Internet věcí (IoT)
| Garantující katedra | Katedra telekomunikační techniky | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | Ing. Roman Šebesta, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Roman Šebesta, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | | |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2021/2022 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Rozumět plánování sítí Internetu věcí. Učební výstupy jsou stanoveny tak, aby studenti byli schopni identifikovat, aplikovat a řešit úlohy z oblasti Internetu věcí.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Projekt
Anotace
V rámci předmětu jsou studenti seznámeni se základními principy a funkcemi senzorových sítí používaných v různých oblastech Internetu věcí (IoT). Předmět je zaměřen na oblast distribuovaných senzorových sítí a především jejich architekturu a komunikaci se senzory. Cílem je seznámit studenty s komunikačními technologiemi pro přenos malých objemů dat a způsoby praktického návrhu komunikace senzorů v IoT. V rámci předmětu student získá teoretické a praktické dovednosti, které mu jednak umožní integrovat senzory do existujících sítí IoT a jednak realizovat i vlastní návrh komunikační infrastruktury senzorové sítě.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Podmínky udělení zápočtu:
Nutno získat do konce semestru minimálně 22 bodů.
1 test - celkem 16 bodů
4 laboratorní úlohy - celkem 16 bodů
1 semestrální projekt - celkem 12 bodů
Zkouška (celkem 56 bodů), písemná část (40 bodů) + ústní část (16 bodů).
E-learning
https://lms.vsb.cz
Další požadavky na studenta
Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
1. Úvod do IoT
2. Architektura senzorových sítí (senzor, senzorový uzel, senzorová síť, topologie, protokolová architektura)
3. Základní typy senzorů (obecné dělení senzorů; senzory: akcelerometr, fotodioda, magnetometr, chemické a plynové senzory, senzory tlaku, akustický mikrofon; systémy MEMS; napájení, Energy Harvesting)
4. Vláknově optické senzorické sítě (použití optických vláken a jejich vlastnosti jako senzory, architektura OFS systému, rozdělení druhů a typů senzorů, fyzikální principy a děje využívané pro snímání)
5. Typy bezdrátových senzorových sítí (MWSN - mobilní, WMSN - multimediální, UWSN - podvodní, WUGSN - podzemní, BSN - na lidském těle)
6. Protokoly (přístup k médiu, směrování, MQTT, UPD)
7. Bezpečnost (náchylnost k útokům, bezpečnostní mechanismy, bezpečnostní služby a požadavky, kategorizace útoků, zabezpečovací protokoly)
8. Technologie pro přenos dat (LoRaWan)
9. Technologie pro přenos dat (NB-IoT, 5G, LTE-M)
10. Technologie pro přenos dat (ZigBee, BLE, NFC, RFID)
11. Technologie pro přenos dat (Sigfox, IQRF, Z-wave, Ultra Low Power WiFi)
12. Služby - lokalizace a sledování (omezující faktory, lokalizační algoritmy a metody, lokalizace MWSN, tracking)
13. Komunikace V2x, 802.11p, nové trendy v IoT
Cvičení:
1. Bezpečnostní školení, náplň cvičení, bodové hodnocení. Seznámení se s laboratorním prostředím a prvky bezdrátové senzorové sítě. Seznámení se simulačním softwarem a možnostmi jeho využití v BSS.
2. Výpočet přenosových parametrů
3. Simulace pokrytí přístupové brány
4. Sestavení koncového uzlu, připojení senzorů
5. Laboratorní úloha 1 - WiFi/BT
6. Laboratorní úloha 2 - LoRa
7. Laboratorní úloha 3 - LoRa
8. Laboratorní úloha 4 - NB-IoT
9. Test, práce s MQTT/UDP
10. Vizualizace - online nástroje
11. Vizualizace dat v prostředí Grafana
12. Práce na projektu
13. Práce na projektu, zápočet
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky