Detail předmětu

Inteligentní senzory

FIT-SENAk. rok: 2017/2018

Elementární senzory, jejich dělení, typy, parametry. Vodivost, elektronické součástky a výroba senzorů. Způsob měření fyzikálních veličin. Získávání, přenos a zpracování senzorických dat. Definice inteligentních senzorů, jejich princip, příklady použití. Soft-computing a možnosti jeho využití na poli inteligentních senzorů. Senzorové sítě - komunikace, centralizovaný a decentralizovaný systém měřících řetězců, multiagentní systémy. Příklady z praxe a budoucí vývoj - nanosenzory, biosenzory.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Martin Drahanský, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav inteligentních systémů (UITS)

Výsledky učení předmětu

Mezi získané vědomosti patří seznámení se s problematikou měření fyzikálních veličin, určení jak jsou fyzikální veličiny převáděny pomocí senzorů do elektrické formy a jak jsou takto získaná data přenášena, zpracovávána a využívána. Vše je zaměřeno na inteligentní senzory, senzorické sítě a inteligentní domy.

Prerekvizity

Vyžadováno platné školení z Vyhlášky č. 50.

Způsob a kritéria hodnocení

Alespoň 15 bodů získaných během semestru.

Osnovy výuky

    Osnova přednášek:
    1. Úvod - senzory, jejich typy, dělení, parametry, co jsou to mikroelektronické a mikroelektromechanické systémy.
    2. Vodivost v různých materiálech a součástky pro výrobu senzorů, stručná informace o výrobě senzorů.
    3. Vybrané druhy měření různých veličin (určení pozice, měření tlaku, průtoku, teploty, optických, elektrických, chemických a magnetických veličin).
    4. Základní principy snímání senzorů (funkční, fyzikální) - jak fungují senzory.
    5. Získávání dat ze senzorů. Principy získávání a přenosu dat (signály a jejich typy, sběrnice).
    6. Zpracování dat. Rozpoznávání vzorů, klasifikace.
    7. Inteligentní senzory I. - Úvod, příklady jednoduchých senzorů.
    8. Inteligentní senzory II. - Komplexní senzory, biometrické senzory (snímače otisků prstů, skenery sítnice, aj.).
    9. Soft-Computing (fuzzy logika, neuronové sítě, agentní systémy), způsob využití v inteligentních senzorech.
    10. Senzorové sítě I. - Centralizovaný a decentralizovaný systém měřících řetězců. Komunikace (IEEE 1415), distribuované systémy.
    11. Senzorové sítě II. - Síť senzorů jako multiagentní systém.
    12. Příklady z praxe, ukázky nasazení konkrétních senzorů.
    13. Budoucnost inteligentních senzorů, trendy (nanosenzory, biosenzory).

    Osnova numerických cvičení:
    1. Teoretické výpočty - měření, chyby.
    2. Teoretické výpočty - vybrané postupy měření.

    Osnova laboratorních cvičení:
    1. Práce s elementárními senzory. Praktické ukázky.
    2. Práce se složitějšími senzory. Praktické ukázky.

    Osnova ostatní - projekty, práce:
    1. Zpracování projektu z vybrané oblasti předmětu.

Učební cíle

Seznámit s problematikou měření fyzikálních veličin. Naučit, jak jsou fyzikální veličiny převáděny pomocí senzorů do elektrické formy. Naučit, jak jsou takto získaná data přenášena, zpracovávána a využívána ke konkrétním účelům.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

  1. Půlsemestrální písemný test
  2. Účast a aktivní práce v laboratořích + cvičeních
  3. Projekt

Základní literatura

Martinek, R.: Senzory v průmyslové praxi, BEN - technická literatura, 2004, ISBN 80-7300-114-4 Švec, J.: Příručka automatizační a výpočetní techniky, SNTL, 1975 Fraden, J.: Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications, AIP Press, 2003, ISBN 0387007504 Frank, R.: Understanding Smart Sensors, Artech House Publishers, 2000, ISBN 0890063117 Brignell, J., White, N.: Intelligent Sensor Systems (Sensors), Institute of Physics Publishing, 1994, ISBN 0750302976 Ristic, L.: Sensor Technology and Devices, Artech House Publishers, 1994, ISBN 0890065322

Doporučená literatura

Cai, Z.X.: Intelligent Control: Principles, Techniques and Applications, World Scientific, ICIA Vol. 7, 1997, p. 451, ISBN 981-02-2564-4. Martinek, R.: Senzory v průmyslové praxi, BEN - technická literatura, 2004, ISBN 80-7300-114-4. Fraden, J.: Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications, AIP Press, 2003, ISBN 0387007504. Frank, R.: Understanding Smart Sensors, Artech House Publishers, 2000, ISBN 0890063117. Yamasaki, H.: Intelligent Sensors, Elsevier, 1996, p. 298, ISBN 0-444-89515-9.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MBI , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MSK , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor MMM , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MBS , 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor MIS , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MIN , 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor MGM , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MPV , 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný