čeština

6

Studenti získají přehled o prvcích a komunikačních systémech používaných v laboratorní a průmyslové měřicí praxi. Seznámí se s virtuální instrumentací včetně projektování vlastních návrhů virtuálních měřicích soustav a přístrojů. Studium je doplněno úvodem do technické diagnostiky. V druhé části semestru se studenti seznámí se standardem IEEE 802.15.4, směrovacími protokoly pro ad-hoc sítě, výpočtem spotřeby energie při multihop komunikaci a protokoly pro efektivní sběr dat v bezdrátových senzorových sítích. Při laboratorních cvičeních získají zkušenosti s návrhem a konfigurací senzorového pole, včetně jeho monitoringu a řešení problémů. Předpokládá se práce i v terénu.

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

závěrečná zkouška

Přednášky:

1. Technické parametry senzorů. Vybrané metody zmenšení chyb senzorů. Přehled fyzikálních a technologických principů moderních senzorů.
2. Zpracování senzorových signálů. Jednočipové a inteligentní senzory. Požadavky na obvody integrovaného senzorového systému.
3. Rozdělení senzorových systémů. Centralizovaný a decentralizovaný systém měřicích řetězců. Laboratorní měřicí systémy. Distribuované průmyslové měřicí systémy.
4. Úvod do technické diagnostiky. Diagnostické modely. Diagnostické příznakové metody rozpoznávání. Diagnostické metody využívající fuzzy logiku.
5. Teoretický popis akustického, mechanického a elektromagnetického vlnění. Vlnění ve volném a uzavřeném prostoru.
6. Vlnové pole více zdrojů. Vícecestné šíření homogenním prostředím. Šíření nehomogenním prostředím.
7. Metody lokalizace zdroje. Metody kmitočtové a výkonové analýzy senzorových signálů.
8. Úvod do bezdrátových senzorových sítí
9. Standard IEEE 802.15.4 a Zigbee
10. Energetická spotřeba komunikačních procesů v sítích WSN
11. Směrovací protokoly pro ad-hoc sítě
12. Efektivní sběr dat v sítch WSN
13. Lokalizace uzlů v sítích WSN

Numerická cvičení:

1. Početní příklady dokumentující vlastnosti vybraných typů senzorů.
2. Početní příklady osvětlující vlastnosti obvodů zpracovávajících senzorový signál.
3. Početní příklady týkající se návrhů laboratorních a průmyslových měřicích systémů.
4. Početní příklady návrhů senzorových systémů pro lokalizaci neurčených zdrojů signálu.
5. Základy jazyka necC a OS TinyOS
6. Komponenty modulů IRIS 2,4GHz
7. Rozšířený návrh monitorovací aplikace

Laboratorní cvičení:

1. Úlohy týkající se měření vlastností vybraných typů zejména elektronických senzorů (5 úloh).
2. Úlohy týkající se měření vlastností vybraných typů zejména elektronických senzorů (5 úloh).
3. Úloha týkající se využití virtuální instrumentace systému LabVIEW a zásuvných multifunkčních karet k měření vlastností vybraného elektronického senzoru.
4. Měření vlastností distribuovaného senzorového systému ADAM firmy Advantech se sběrnicí RS 485.
5. Konfigurace uzlu IRIS 2,4 GHz
6. Bezdrátový přenos dat na základnovou stanici
7. Přenos dat ze vzdáleného pole, monitoring pomocí XSniffer a MoteView

Zavedení kursu pro obor Elektronika a sdělovací technika má za cíl seznámit studenty s vybranými senzorovými systémy, s jejich součástmi, a s jejich praktickým využitím. Studenti získají základní teoretickou orientaci v oblasti moderní senzorové techniky a pomocí řešení praktických příkladů si osvojí některé dovednosti v konstruktérských postupech. Předmět je rozdělen do dvou částí. 1) Senzorická část, kde se studenti seznámí s moderními technikami měření senzorických veličin a 2) komunikační část, kde je probírána problematika bezdrátových senzorových sítí IEEE 802.15.4 a efektivnímu přenosu dat v těchto sítích.

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

13 hod., povinná

Vlastností senzorů mechanických a tepelných veličin I.
Vlastností senzorů mechanických a tepelných veličin II.
Vlastností systému LabVIEW 5.1.
Praktické využití systému LabVIEW 5.1.
Vlastností zabezpečovacích zařízení I.
Vlastností zabezpečovacích zařízení II.