Detail předmětu

Near and on Body Communications

FEKT-MPA-KBCAk. rok: 2020/2021

Předmět diskutuje reprezentaci živé tkáně vhodnými numerickými fantomy a šíření elektromagnetických vln podél lidského těla. Předmět se věnuje návrhu antén pro komunikaci v blízkosti těla, vysvětluje princip integrace antén do textilních substrátů a propojení antén se senzory vitálních funkcí. V posledním kroku se věnujeme systémové optimalizaci takto vytvořené bezdrátové sítě.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Absolvent je schopen navrhnout bezdrátovou síť pro komunikaci v blízkosti živé tkáně, navrhnout a implementovat její dílčí komponenty.

Prerekvizity

Jsou požadovány základní znalosti matematiky a fyziky.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a individuální projekt.

Způsob a kritéria hodnocení

Počítačová cvičení (20 bodů), individuální projekt (20 bodů), průběžné testy (10 bodů), zkouška (50 bodů). Zkouška z předmětu bude probíhat distančně.

Osnovy výuky

1. Numerické metody řešení Maxwellových rovnic, dostupné komerční řešiče.
2. Reprezentace živých tkání numerickými fantomy (vrstvové, voxelové).
3. Modelování šíření elektromagnetických vln podél těla a směrem od těla.
4. Přehled základních typů antén vhodných pro práci v blízkosti živé tkáně.
5. Návrh antén na bázi flíčků.
6. Návrh antén na bázi štěrbin.
7. Zadání a diskuse individuálních projektů.
8. Lokální optimalizace sítí WBAN.
9. Globální a multi-kriteriální optimalizace sítí WBAN.
10. Neuronové sítě.
11. Technologické aspekty implementace sítí WBAN.
12. Praktické příklady sítí WBAN.
13. Obhajoba samostatného projektu.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s mechanismy šíření elektromagnetických (EM) vln v blízkosti živé tkáně, s návrhem vhodných EM komponentů a jejich implementací.

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

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

HALL, P. S.; HAO, Y. Antennas and Propagation for Body-Centric Wireless Communications. Norwood: Artech House, 2012. ISBN: 978-1-6080-7376-4 (EN)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPAJ-TEC magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program MPAD-CAN magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
  • Program MPA-CAN magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz