Detail předmětu
Komunikační systémy pro IoT
FEKT-MPC-IOTAk. rok: 2023/2024
Předmět „Komunikační systémy pro IoT“ si klade za cíl seznámit studenty s aktuálními možnostmi zabezpečeného přenosu dat s využitím nově nastupujících komunikačních technologií a protokolů, a to jak v bezlicenčním, tak zejména v licenčním frekvenčním pásmu. Pozornost bude soustředěna na scénáře pro průmyslový Internet věcí (Industry Internet of Things), chytrou komunikační infrastrukturu a sítě (Smart Grids) a Průmyslu 4.0 (Industry 4.0). Studenti budou seznámeni s klíčovými požadavky kladenými na spolehlivý a zabezpečený bezdrátový přenos dat, možností E2E (End-to-End) datového přenosu či agregace dat v rámci lokální sítě a vhodnou volbou komunikační infrastruktury. Klíčovými komunikačními technologiemi budou technologie zahrnuté v rámci 5G-IoT, tj., Narrowband IoT (NB-IoT) a LTE Cat-M.
V rámci laboratorních cvičení se studenti prakticky seznámí se základními principy komunikace mezi koncovými IoT zařízeními (senzory, aktuátory, …) a zasíláním dat na vzdálený server, kde probíhá zpracování (analýza) dat. Studenti se prakticky seznámí se senzory pro IIoT a Průmysl 4.0, kdy bude cílem zasílání dat skrze komunikační technologie NB-IoT a LTE Cat-M pracující v licenčním frekvenčním pásmu, které jsou pro studenty dostupné v laboratoři #VodafoneUniLab. Dále bude pro studenty k dispozici možnost otestování infrastruktury pro technologie pracující v bezlicenčním frekvenčním pásmu (WiFi, LoRaWAN, či Sigfox). Pro přenos dat budou studenti implementovat aktuálně využívané komunikační protokoly.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
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.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
- Projekt (23 bodů).
- Závěrečná semestrální zkouška (70 bodů).
Učební cíle
Cílem předmětu je seznámení se s aktuálními možnostmi zabezpečeného bezdrátového přenosu dat pomocí nově nastupujících komunikačních technologií a protokolů, a to jak v bezlicenčním, tak zejména v licenčním frekvenčním pásmu. Pozornost bude soustředěna na scénáře pro průmyslový Internet věcí (Industry Internet of Things), chytrou komunikační infrastrukturu a sítě (Smart Grids) a Průmyslu 4.0 (Industry 4.0).
Výsledky výuky:- Definovat myšlenku sítí nové generace (5G New Radio; mMTC, IoT, IIoT).
- Definovat základní rozdíly mezi M2M a H2H komunikací. Pochopení základních principů komunikace mezi stroji/senzory/měřicími zařízeními.
- Schopnost volby vhodné komunikační technologie na základě charakteru datového provozu a požadované úrovni zabezpečení.
- Definovat vhodné umístění agregační brány v rámci komunikační infrastruktury.
- Schopnost vzdálené konfigurace embedded zařízení s využitím příkazové řádky/terminálu (připojení SSH).
- Vhodně zvolit algoritmy pro zabezpečení přenášených dat s ohledem na využití výkonově omezených (embedded) zařízení.
- Vysvětlit zásadní rozdíly mezi komerčními mobilními sítěmi a proprietárními technologiemi pro přenos M2M dat v rámci IIoT (Industry Internet of Things) a Průmyslu 4.0.
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program MPC-EAK magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
Elearning