Detail předmětu
Principy a návrh IoT systémů
FIT-TOIAk. rok: 2019/2020
Předmět reflektuje moderní trendy v oblasti získávání a zpracování dat ze senzorů. V rámci přednášek se studenti seznámí s: možnostmi získávání dat ze senzorů, fúzí dat z více senzorů, přenosem dat ze senzorických modulů, tématy analýzy dat v IoT systémech (data mining, klasifikace, algoritmy pro podporu rozhodování), řízením spotřeby senzorických modulů, komunikací v IoT systémech, návrhem a realizací IoT systémů. V rámci praktické části (projektu) si studenti projdou všemi fázemi vývoje jednoduchého IoT systému od fáze návrhu až k realizaci funkčního systému.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Způsob a kritéria hodnocení
- Půlsemestrální písemný test
- Účast a aktivní práce v laboratořích + cvičeních
- 2 projekty (získání alespoň 3 bodů z každého projektu)
Podmínky zápočtu:
Alespoň 15 bodů získaných během semestru. Získání alespoň 3 bodů z každého projektu.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Doporučená literatura
ALIOTO, Massimo (ed.). Enabling the Internet of Things: From Integrated Circuits to Integrated Systems. Springer, 2017.
DUNNING, Ted; FRIEDMAN, B. Ellen. Time Series Databases: New Ways to Store and Access Data. Sebastopol, CA: O'Reilly Media, 2014.
HWANG, Kai; CHEN, Min. Big-data analytics for cloud, IoT and cognitive computing. John Wiley & Sons, 2017.
CHOU, Timothy. Precision-Principles, Practices and Solutions for the Internet of Things. McGraw-Hill Education, 2017.
LEA, Perry. Internet of Things for Architects: Architecting IoT solutions by implementing sensors, communication infrastructure, edge computing, analytics, and security. Packt Publishing Ltd, 2018.
OLENEWA, Jorge. Guide to wireless communications. Cengage Learning, 2013.
PFISTER, Cuno. Getting Started with the Internet of Things: Connecting Sensors and Microcontrollers to the Cloud. " O'Reilly Media, Inc.", 2011.
SAUTER, Martin. From GSM to LTE-advanced Pro and 5G: An introduction to mobile networks and mobile broadband. John Wiley & Sons, 2017.
SERPANOS, Dimitrios; WOLF, Marilyn. Internet-of-Things (IoT) Systems: Architectures, Algorithms, Methodologies. Springer, 2017.
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program MITAI magisterský navazující
specializace NIDE , 0 ročník, letní semestr, povinný
specializace NBIO , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NSEN , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NVIZ , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NGRI , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NISD , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NSEC , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NCPS , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NHPC , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NNET , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NMAL , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NVER , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NEMB , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NSPE , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NADE , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NMAT , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NISY , 0 ročník, letní semestr, volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
- Úvod do IoT (Co je to IoT?, shrnutí dostupných senzorů, komunikace na úrovni přenosu dat ze senzoru).
- Prvky IoT systému (věci, síť, cloud, aktuátory,..).
- Komunikační rozhraní používaná v IoT systémech (bezlicenční pásmo 2,4 GHz, bezlicenční pásma 433 MHz a 868 MHz, proprietární NarrowBand technologie).
- Přenosové protokoly internetu věcí (protokoly typu Request-Response, protokoly typu Publish-Subscribe a další).
- Návrh IoT systému I. (architektura IoT systémů).
- Návrh IoT systému II. (spotřeba senzorických a komunikačních modulů, návrh nízkoenergetických IoT systémů).
- Časové řady.
- Data management a analýza dat v IoT systémech (data management v centralizovaných a distribuovaných systémech, algoritmy pro klasifikaci a redukci dat)
- Vizualizace dat a služby (datové struktury, vizualizace dat, služby pro podporu IoT).
- Mobilní technologie v IoT systémech.
- Biometrické senzory (biometrické senzory používané pro autentizaci v IoT systémech, vývoj moderních senzorických systémů pro biometrii).
- IoT v praxi (průmyslový partner).
- Smart city, Intelligent home.
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
- Zprovoznění IoT zařízení.
- Agregace dat z více senzorů.
- Data mining v IoT systémech.
- Biometrická autentizace v IoT systémech.
Projekt
Vyučující / Lektor
Osnova
- Vytvoření senzorického modulu.
- Analýza dat z IoT systému.