Инжиниринг управления технологическими процессами и промышленный Интернет вещей
内容描述: Дисциплина объединяет в себе знания из области инжиниринга производства и технологий промышленного интернета вещей (IIoT). Рассматриваются методы и инструменты управления производственными процессами с использованием современных информационно-коммуникационных технологий. Основное внимание уделяется оптимизации производственных процессов, управлению качеством продукции, мониторингу оборудования и ресурсов, а также анализу данных для принятия управленческих решений. В процессе изучения курса приобретаются навыки внедрения цифровых технологий в производственную среду и повышения эффективности производства.
贷款数: 5
Пререквизиты:
- Системный анализ
*СomplexityDiscipline(zh-CN)*:
| *TypesOfClasses(zh-CN)* | *hours(zh-CN)* |
|---|---|
| *Lectures(zh-CN)* | 30 |
| *PracticalWork(zh-CN)* | 15 |
| *LaboratoryWork(zh-CN)* | |
| *srop(zh-CN)* | 75 |
| *sro(zh-CN)* | 30 |
| *FormOfFinalControl(zh-CN)* | экзамен |
| *FinalAssessment(zh-CN)* | Экзамен |
零件: Компонент по выбору
循环次数: Профилирующие дисциплины
Цель
- Основная цель данной дисциплины заключается ознакомлении докторантов с основными принципами новой технологической концепции промышленного Интернета Вещей (IoT) в области автоматизации.
Задача
- Главная задача дисциплины состоит в изучении принципов построения и проектирования процессов, данных и вещей с целью повышения эффективности и ценности современного производства в рамках концепции "Индустрия 4.0", реальных индустриальных кейсов по внедрению технологий промышленного интернета вещей и создании прототипов IoT-устройств в области автоматизации.
Результат обучения: знание и понимание
- Знать: - архитектурную организацию промышленного интернета вещей, особенности специальных коммутационных протоколов, модели туманных и облачных вычислений и сервисов. - принципы организации и функционирован ия промышленного интернета вещей.
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- Уметь: - применять знания для построения широкого спектра приложений промышленного интернета вещей. - проектировать целостные IoTсистемы (включая конечные устройства, сетевое соединение, обмен данными, облачные платформы, анализ данных).
Результат обучения: формирование суждений
- Владеть: - методами проектирования и построения приложений промышленного интернета вещей. - базовыми навыками по подключению конечных устройств в сеть и ихпрограммированию.
Результат обучения: коммуникативные способности
- предлагаемого проектного решения в области организации работ по разработке и эксплуатации микропроцессорных комплексов в системах автоматизации, как специалистам, так и неспециалистам;
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- В результате обучения студент получит навыки работы с электротехническим оборудованием и электронными устройствами; - навыки обработки экспериментальных данных и оценки точности испытаний
*TeachingMethods(zh-CN)*
При проведении учебных занятий предусматривается использование следующих образовательных технологий: - интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; модерация; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь); - построение сценариев развития различных ситуаций на основе заданных условий; - информационно-коммуникационная (например, занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ); - поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в процессе обучения); - решение учебных задач.
*AssessmentKnowledge(zh-CN)*
Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.
| *Period2(zh-CN)* | *TypeOfTask(zh-CN)* | *Total(zh-CN)* |
|---|---|---|
| 1 *Rating(zh-CN)* | Практическая задание №1 | 0-100 |
| Практическая задание №2 | ||
| Практическая задание №3 | ||
| Практическая задание №4 | ||
| 2 *Rating(zh-CN)* | Практическая задание №5 | 0-100 |
| Практическая задание №6 | ||
| Практическая задание №7 | ||
| Практическая задание №8 | ||
| *TotalControl(zh-CN)* | экзамен | 0-100 |
*PolicyAssignmentTask(zh-CN)*
| *TypeOfTask(zh-CN)* | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Excellent | *Grade4(zh-CN)* | *Grade3(zh-CN)* | *Grade2(zh-CN)* | |
| Собеседование по контрольным вопросам | Демонстрирует системные теоретические знания, владеет терминологией, логично и последовательно объясняет сущность явлений и процессов, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью и способность быстро реагировать на уточняющие вопросы | Демонстрирует прочные теоретические знания, владеет терминологией, логично и последовательно объясняет сущность, явлений и процессов, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью, но при этом делает несущественные ошибки, которые исправляет самостоятельно или при незначительной коррекции преподавателем | Демонстрирует неглубокие теоретические знания, проявляет слабо сформированные навыки анализа явлений и процессов, недостаточное умение делать аргументированные выводы и приводить примеры, показывает недостаточно свободное владение монологической речью, терминологией, логичностью и последовательностью изложения, делает ошибки которые может исправить только при коррекции преподавателем. | Демонстрирует незнание теоретических основ предмета, несформированные навыки анализа явлений и процессов, не умеет делать аргументированные выводы и приводить примеры, показывает слабое владение монологической речью, не владеет терминологией, проявляет отсутствие логичности и последовательности изложения, делает ошибки, которые не может исправить даже при коррекции преподавателем, отказывается отвечать на занятии |
| Работа на практических занятиях | Выполнил работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности действий; отчет оформлен в соответствии с требованиями; правильно выполняет анализ ошибок. При ответе на вопросы правильно понимает сущность вопроса, дает точное определение и истолкование основных понятий; сопровождает ответ новыми примерами, умеет применить знания в новой ситуации; может установить связь между изучаемым и ранее изученным материалом, а также с материалом, усвоенным при изучении других дисциплин. | Выполнил работу по требованию к оценке «5», но допущены 2-3 недочета. Ответ обучающегося на вопросы удовлетворяет основным требованиям к ответу на 5, но дан без применения знаний в новой ситуации, без использования связей с ранее изученным материалом и материалом, усвоенным при изучении других дисциплин; допущены одна ошибка или не более двух недочетов, обучающийся может их исправить самостоятельно или с небольшой помощью преподавателя. | Выполнил работу не полностью, но не менее 50% объема, что позволяет получить правильные результаты и выводы; в ходе проведения работы были допущены ошибки. При ответе на вопросы обучающийся правильно понимает сущность вопроса, но в ответе имеются отдельные проблемы в усвоении вопросов курса, не препятствующие дальнейшему усвоению программного материала; допущено не более одной грубой ошибки и двух недочетов. | Выполнил работу не полностью или объем выполненной части работ не позволяет сделать правильных выводов. При ответе на вопросы демонстрирует не владение основными знаниями и умениями в соответствии с требованиями программы; допущены больше ошибок и недочетов, чем необходимо для оценки 3 или не может ответить ни на один из поставленных вопросов. |
| рубежный контроль | Рубежный тест: 18-20 баллов – продемонстрированы знания на высоком уровне | Рубежный тест: 14-17 баллов – продемонстрированы знания на базовом уровне | Рубежный тест: 0-9 баллов – знания считаются не освоенными |
*EvaluationForm(zh-CN)*
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Лекция 1. Анализ рынка услуг технологий Интернета вещей и М2М (IoT/M2M), перспективы развития в мире и Казахстане, регулирование и стандартизация
- Лекция 2. Архитектура сетей М2М (устройства, локальные сети, шлюзы, сети доступа, транспортные сети, базовая сеть). Основные сетевые интерфейсы сетей М2М
- Лекция 3. Платформа IMS и ее функциональные элементы
- Лекция 4. Использование мобильных сетей 3GPP для создания сетей доступа М2М. Построение сетей М2М на основе сетей доступа GSM. Сценарии запуска М2М устройств в сети GPRS
- Лекция 5. Построение сетей М2М на основе сетей доступа UMTS
- Лекция 6. Построение сетей М2М на основе сетей доступа LTE/LTE Advanсed
- Лекция 7. Технологии узкополосной передачи данных NB-IoT сетей доступа LTE/LTE Advanced (4G). Особенности построения радиоинтерфейса технологии NB-IoT
- Лекция 8. Особенности использования технологии NB-IoT и планы международных организаций по использованию радиочастотного спектра
- Лекция 9. Локальные сети Интернета вещей и М2М на базе сетей малого радиуса действия
- Лекция 10. Использование сетей радиосвязи для создания сетей доступа М2М. Стандарты IEEE 802.15.3. и IEEE 802.15.4., ZigBee, Z-wave, LORA
- Лекция 11. Построение сетей Интернета вещей и М2М на базе сетей мобильной связи 5G
- Лекция 12. Характеристики и модели трафика в сетях IoT/M2M для различных приложений. Примеры сценариев использования устройств М2М. Приоритизация трафика М2М в сетях передачи данных 3GPP
- Лекция 13. Сервисные платформы для оказания М2М услуг
- Лекция 14. Монетизация и сценарии производственной деятельности операторов услуг сетей Интернета вещей и М2М
- Лекция 15. Безопасность сетей М2М. Методы обеспечения безопасности М2М сетей. Архитектура системы безопасности сетей М2М
Основная литература
- 1. Андреев, Ю. С. Промышленный интернет вещей : учебное пособие / Ю. С. Андреев, С. Д. Третьяков. — Санкт-Петербург : НИУ ИТМО, 2019. — 54 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/344408. 2. Технологические основы интернета вещей: Практикум : учебное пособие / А. Н. Миронов, Ю. А. Воронцов, А. В. Копылова, Е. К. Михайлова. — Москва : РТУ МИРЭА, 2022. — 147 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/239954. 3. Козлов, А. М. Обработка потоковой информации Интернет-вещей : учебное пособие / А. М. Козлов, И. Д. Котилевец, И. А. Иванова. — Москва : РТУ МИРЭА, 2022. — 127 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/311372.
Дополнительная литература
- 1. Дубков, И. С. Решение практических задач на базе технологии интернета вещей : учебное пособие / И. С. Дубков, П. С. Сташевский, И. Н. Яковина. — Новосибирск : НГТУ, 2017. — 80 с. — ISBN 978-5-7782-3161-0. — Текст : электронный // Лань : электроннобиблиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/118206. 2. Технологии создания интеллектуальных устройств, подключенных к интернет : учебное пособие / А. В. Приемышев, В. Н. Крутов, В. А. Треяль, О. А. Коршакова. — 2-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2022. — 100 с. — ISBN 978-5-8114-2310-1. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/212756. 3. Кутузов, О. И. Инфокоммуникационные системы и сети : учебник / О. И. Кутузов, Т. М. Татарникова, В. В. Цехановский. — Санкт-Петербург : Лань, 2020. — 244 с. — ISBN 978- 5-8114-4546-2. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/136177. 4. Ли, П. Архитектура интернета вещей / П. Ли ; перевод с английского М. А. Райтмана. — Москва : ДМК Пресс, 2020. — 454 с. — ISBN 978-5-97060-784-8. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/345134.
