Detail předmětu

Komunikace v blízkosti člověka

FEKT-MKC-KBCAk. rok: 2023/2024

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

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Tomáš Mikulášek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Vstupní znalosti

Jsou požadovány základní znalosti matematiky a fyziky.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Hodnotí se: 2 povinné testy (až 10 bodů za oba testy), 7 povinných počítačových úloh (až 40 bodů). Zkouška má povinnou písemnou část (až 20 bodů, minimálně je potřeba získat 10 bodů) a nepovinnou ústní část (až 30 bodů, účast je podmíněna úspěšným absolvování písemné části).  Obsah zkoušky odpovídá anotaci předmětu. 

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

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

Základní literatura

CARRARA, S. Handbook of bioelectronics. Directly interfacing electronics and biological systems. Cambridge University Press, 2015. ISBN: 978-1-1070-4083-0 (EN)
HALL, P. S.; HAO, Y. Antennas and Propagation for Body-Centric Wireless Communications. Norwood: Artech House, 2012. ISBN: 978-1-6080-7376-4. (EN)
RAIDA, Z. a kol. Elektromagnetické struktury v blízkosti živých tkání, Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2016. ISBN: 978-8-0214-4419-5. (CS)
YANG, G.Z. Body sensor networks. Springer, 2014. ISBN: 978-1-4471-6373-2 (EN)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MKC-EKT magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Mikulášek, Ph.D.

Osnova

1. Bezdrátová komunikace: Elektromagnetické vlny
2. Bezdrátová komunikace: Konečné diference a prvky
3. Modelování živé tkáně: Numerické a fyzické fantomy
4. Modelování šíření vln: On-body & off-body komunikace
5. Antény pro komunikaci na těle: Základní principy
6. Antény pro komunikaci na těle: Flíčkové prvky
7. Antény pro komunikaci na těle: Štěrbinové prvky
8. Antény pro komunikaci uvnitř těla: Základní principy a požadavky
9. Antény pro komunikaci uvnitř těla: Anténní prvky
10. Nositelná elektronika: Technologické aspekty 

Cvičení na počítači

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Mikulášek, Ph.D.

Osnova

1. Modelování šíření vln: Koaxiální vedení
2. Bezdrátová komunikace: Konečné diference a prvky
3. Modelování živé tkáně: Šíření EM vln uvnitř tkáně
4. Antény pro komunikaci na těle: Drátový monopól
5. Antény pro komunikaci na těle: Motýlkový štěrbinový dipól
6. Antény pro komunikaci na těle: Flíčková anténa
7. Antény pro komunikaci na těle: Invertovaná F anténa 

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz