Интернет вещей

内容描述: Данная дисциплина изучает основные принципы построения систем Интернета Вещей (IoT), включая архитектуру, элементную базу, типы устройств и направления их развития. Рассматриваются протоколы обмена данными между устройствами, а также методы агрегации и обработки информации, полученной от удалённых источников. Предназначена для формирования у студентов знаний и практических навыков в области проектирования, интеграции и анализа IoT-систем и сервисов.

贷款数: 5

Пререквизиты:

• Линейные системы автоматического регулирования

*СomplexityDiscipline(zh-CN)*:

零件: Компонент по выбору

循环次数: Профилирующие дисциплины

Цель

• формирование теоретических и практических навыков по разработке надежных, качественных систем на базе IoT устройств с применением современных технологий программирования.

Задача

• изучение аппаратного и программного обеспечения IoT; методов подключения датчиков и актуатор; основных протоколов передачи данных; способов сбора, хранения и агрегации данных от удаленных устройств;
• освоение протоколов обмена информацией между устройствами и методов агрегации и обработки данных, полученных от удаленных устройств;
• приобретение навыков выбора эффективных способов реализации структур систем на базе IoT устройств при решении профессиональных задач.

Результат обучения: знание и понимание

• выбирать аппаратное и программное обеспечение IoT, методы подключения датчиков и актуатор, протоколы передачи данных, а также способы сбора, хранения и агрегации данных от удаленных устройств;

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• применять методы разработки систем на базе IoT устройств;
• проектировать структуру и архитектуру систем на базе IoT устройств с использованием современных методологий;

Результат обучения: формирование суждений

• применять эффективные способы реализации структур системы на базе IoT устройств при решении профессиональных задач;

Результат обучения: коммуникативные способности

• выражать четко и последовательно информацию и результаты, полученные в ходе производственного процесса,

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• программировать оконечные устройства и подключать их в сеть,
• разрабатывать программные решения обработки и хранения данных с применением облачных технологий.

*TeachingMethods(zh-CN)*

интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; модерация; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мотивационная речь);

информационно-коммуникационная (занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ);

поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в процессе обучения).

*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.

*PolicyAssignmentTask(zh-CN)*

*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:

 

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:

Темы лекционных занятий

• Особенности построения систем интернета вещей
• Архитектура микроконтроллерных систем
• Программирование микроконтроллеров
• Операционные системы реального времени
• Интерфейсы передачи данных
• Модели сетевого взаимодействия
• Адресация в сети
• Протоколы и технологии обмена данными
• Защита данных в беспроводных системах
• Энергосбережение на уровне микроконтроллера
• Энергоэффективные сети
• Оценка энергопотребления устройств интернета вещей
• Вычислительные модели и их применимость для систем интернета вещей
• Облачные решения для разработки приложений
• Платформы для разработки приложений IoT

Основная литература

• Основы интернета вещей : учебно-методическое пособие / Н.В. Папуловская ; М-во науки и высшего образования РФ - Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2022.— 104 с
• Введение в Интернет вещей: учебное пособие / Е.В. Глушак, А.В. Куприянов. – Самара: Издательство Самарского университета, 2023. – 104 с.
• Шварц Марко. Интернет вещей с ESP8266: пер. с англ. - СПб.: БХВ-Петербург, 2018. - 192с.
• Петин В. А. Создание умного дома на базе Arduino. – М.: ДМК Пресс, 2018. – 180 с.

Дополнительная литература

• Ли П. Архитектура интернета вещей / П. Ли; пер. с англ. М.А. Райтмана. – М.: ДМК Пресс, 2019. – 454 с .
• Антти Суомалайнен. Интернет вещей: видео, аудио, коммутация. – М.: ДМК Пресс, 2019. – 120 с.
• Петин В.А. Arduino и Raspberry Pi в проектах Internet of Things. - 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: БХВ-Петербург, 2019. - 432с.