angličtina

Studenti získají přehled o prvcích a komunikačních systémech používaných v bezdrátových senzorových sítích, které se používají např. na řízení inteligentních budov, v dopravních systémech nebo pro monitorování životního prostředí. Seznámí se se standardem IEEE 802.15.4 a protokolem Zigbee.

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby znalé pro samostatnou činnost“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává jeden samostatný projekt.

Během studia kurzu je možné získat až 100 bodů. Až 30 bodů je možné získat v rámci laboratorních cvičení za obhajobu projektu. Předmět je ukončen zkouškou, kdy za písemnou část je možné získat až 60 bodů a za ústní část 10bodů. 
Up to 100 points can be earned while studying the course. Up to 30 points can be obtained as part of the laboratory exercises for defending the project. The scourse ends with an exam, where up to 60 points can be obtained for the written part and 10 points for the oral part.

1. Úvod do předmětu. Technologie WSN, architektura bezdrátové senzorové jednotky, AVR mikrokontroléry a jejich I/O periférie, práce s registry
2. Základy práce s časovači. Časovače v komparačním režimu, obsluha přerušení, LCD displeje
3. Základy sériové komunikace. USART, SPI, I2C
4. Snímání dat z analogových senzorů. Princip AD převodníků, analogový komparátor, práce s pamětí
5. Základy bezdrátového přenosu dat. Fyzická vrstva dle IEEE 802.15.4, koexistence bezdrátových technologií, rádiové moduly
6. Linková vrstva dle IEEE 802.15.4. Definice zařízení v síti, ustanovení WPAN sítě, CA(Clear Channel Assesment). Přístupová metoda CSMA/CA, princip využívání Superrámců
7. Energetická náročnost snímání a přenosu dat
8. Úvod do protokolu Zigbee. Síťová vrstva (směrování mesh a strom)
9. Technologie Bluetooth LE, a další bezdrátové protokoly
10. Lokalizace bezdrátových zařízení
11. Internet of Things
12. Návrh senzorové jednotky, možnosti napájení
13. Přednášky odborníků z praxe

Předmět má za cíl seznámit studenty s bezdrátovými sítěmi krátkého dosahu, tzv. WPAN sítěmi, s jejich součástmi a s jejich praktickým využitím. Studenti získají základní teoretickou a hlavně praktickou orientaci v oblasti moderní bezdrátové přenosové a senzorické techniky a pomocí řešení praktických příkladů si osvojí dovednosti ve vývoji senzorových komunikačních modulů.

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

GUTIERREZ, Jose A, Ludwig WINKEL, Edgar H CALLAWAY a Raymond L BARRETT. Low-rate wireless personal area networks: enabling wireless sensors with IEEE 802.15.4. 3rd ed. Piscataway, N.J.]: IEEE Press, 2010, xxxiii, 245 s. : il. ISBN 978-0-7381-6285-0 (EN)
KUORILEHTO, Mauri. Ultra-low energy wireless sensor networks in practice: theory, realization and deployment. Chichester: John Wiley, 2007, xxiii, 372 s. : il. ISBN 978-0-470-05786-5. (EN)

MORTON, John. AVR: an introductory course. Oxford: Newnes, 2002, vii, 241 s. : il. ISBN 0-7506-5635-2. (EN)