БЕЗПРОВІДНІ ТЕХНОЛОГІЇ ДЛЯ УПРАВЛІННЯ СМАРТ-СЕРЕДОВИЩАМИ - Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)
Реквізити навчальної дисципліни
| Рівень вищої освіти | Перший (бакалаврський) |
| Галузь знань | 12 Інформаційні технології |
| Спеціальність | 126 Інформаційні системи та технології |
| Освітня програма | Інтегровані інформаційні системи, Інформаційні управляючі системи та технології, Інформаційне забезпечення робототехнічних систем |
| Статус дисципліни | Вибіркова |
| Форма навчання | очна(денна)/очна(вечірня)/заочна/дистанційна/змішана |
| Рік підготовки, семестр | 4 курс, осінній семестр |
| Обсяг дисципліни | 4 кредити (120 годин) |
| Семестровий контроль/ контрольні заходи | залік |
| Розклад занять | Перший та другий тиждень: Лекція, четвер,08-30, on-line |
| Мова викладання | Українська |
| Інформація про керівника курсу / викладачів | Лектор: д.т.н., професор, Жураковський Богдан Юрійович zhurakovskiybyu@tk.kpi.ua Практичні : асистент, Нікітін Валерій Андрійович, контактні дані |
| Розміщення курсу | Посилання на дистанційний ресурс (Moodle, Google classroom, тощо): |
Програма навчальної дисципліни
Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання
Дисципліна «Безпровідні технології для управління смарт-середовищами» є вибірковою дисципліною навчального плану бакалаврів з спеціальності «Інформаційні системи та технології» і грає важливу роль у підготовці фахівців.
Метою навчальної дисципліни є формування у студентів компетентностей та підготовка фахівця, здатного вирішувати складні задачі і практичні проблеми мережі і технологій Інтернет Речей та здійснювати професійну діяльність з проектування, реалізації, вибору технологій та адміністрування мереж Інтернету Речей.
Метою кредитного модуля є формування у студентів спеціальних (фахових, предметних) компетентностей (КС):
КС 2 Здатність застосовувати стандарти в області інформаційних систем та технологій при розробці функціональних профілів, побудові та інтеграції систем, продуктів, сервісів і елементів інфраструктури
КС 3 Здатність до проектування, розробки, налагодження та вдосконалення системного, комунікаційного та програмно-апаратного забезпечення інформаційних систем та технологій, Інтернету речей (IoT), комп’ютерноінтегрованих систем та системної мережної структури, управління ними
КС 4 Здатність проектувати, розробляти та використовувати засоби реалізації інформаційних систем, технологій та інфокомунікацій (методичні, інформаційні, алгоритмічні, технічні, програмні та інші)
КС 10 Здатність вибору, проектування, розгортання, інтегрування, управління, адміністрування та супроводжування інформаційних систем, технологій, інфокомунікацій, сервісів та інфраструктури організацій
КС 12 Здатність управляти та користуватися сучасними інформаційно-комунікаційними системами та технологіями (у тому числі такими, що базуються на використанні Інтернет)
Програмні результати навчання:
ПРН 4 Проводити системний аналіз об’єктів проектування та обґрунтовувати вибір структури, алгоритмів та способів передачі інформації в інформаційних системах та технологіях
ПРН 6 Демонструвати знання сучасного рівня технологій інформаційних систем, практичні навички програмування та використання прикладних і спеціалізованих комп’ютерних систем та середовищ з метою їх запровадження у професійній діяльності
ПРН 7 Обґрунтовувати вибір технічної структури та розробляти відповідне програмне забезпечення, що входить до складу інформаційних систем та технологій
ПРН 21 Розуміти знання технології, принципів організації та функціонування ІоТ, вміти проектувати ІоТ-системи, демонструвати знання мікроконтролерів, платформ налаштування, програмування кінцевих пристроїв, створювати вбудоване та серверне програмне забезпечення
Пререквізити та постреквізити дисципліни (місце в структурно-логічній схемі навчання за відповідною освітньою програмою)
Пререквізити: Використовувати базові знання інформатики й сучасних інформаційних систем та технологій, навички програмування, технології безпечної роботи в комп'ютерних мережах, методи створення баз даних та інтернет-ресурсів, техноогії розроблення алгоритмів і комп’ютерних програм мовами високого рівня із застосуванням об’єктно-орієнтованого програмування для розв’язання задач проектування і використання інформаційних систем та технологій;
Постреквізити: Вміти проектувати, розробляти, налагоджувати та вдосконалювати системне, комунікаційне та програмно-апаратне забезпечення інформаційних систем та технологій, Інтернету речей (IoT), комп’ютерно-інтегрованих систем та системної мережної структури, управління ними, вміти управляти та користуватися сучасними інформаційно-комунікаційними системами та технологіями (у тому числі такими, що базуються на безпроводовому доступі).
Цей курс базується на дисциплінах комп’ютерні мережі та технології інтеренету речей.
Зміст навчальної дисципліни
Розділ 1. Еталонні моделі та платформи IoT.
Тема 1.1. Архітектура Інтернету Речей (Рівень датчиків, Мережевий рівень, Рівень обробки даних, Рівень додатків).
Тема 1.2. Еталонна модель IoT
Тема 1.3. ІоТ платформи
Тема 1.4. Моделі ІоТ шлюзів.
Тема 1.5. Сенсорно-комп’ютерні системи.
Тема 1.6. Індустрія 4.0. Smart Manufacturing. Smart Factory.
Тема 1.7. Віртуальна та доповнена реальність.
Тема 1.8. Протоколи та інтерфейси Інтернет речей.
Тема 1.9. Протокол МQTT.
Розділ 2. Безпровідні технології Інтернет речей
Тема 2.1. Безпровідні технології та протоколи передачі даних на довгі та короткі відстані в IoT мережах.
Тема 2.2. Сенсорні мережі. Класифікація. Типова архітектура.
Тема 2.3. Сенсорні мережі. Особливості маршрутизації.
Тема 2.4. Протоколи маршрутизації в сенсорних мережах.
Тема 2.5. Методи побудови сучасних безпроводових сенсорних мереж.
Тема 2.6. Smart Home.
Тема 2.7. Smart City. Платформи Smart City.
Тема 2.8. Смарт грід на рівні квартири або будинку.
Тема 2.9. Технології обробки великих даних (Big Data).
Навчальні матеріали та ресурси
Базова
Tripathy B. nternet of Things (IoT): TeChnologies, AppliCations, Challenges and Solutions (англ.) / B. Tripathy, J. Anuradha. – Florida: CRC Press, 2017. – 334 с.
The 2nd Annual Internet of Things 2010 (англ.) [ЕлектроЕлектронний ресурс]. - Режим доступу: https://eu-ems.Com/summary.asp?event_id=55&page_id=342
Интернет вещей в научных исследованиях // електрон. текст. Дані URL: https://cyberleninka.ru/article/v/internet-veschey-v-nauchnyh-issledovaniyah
АНАЛИЗ ТРАФИКА УСТРОЙСТВ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ // електрон. текст. дані URL: https://cyberleninka.ru/article/v/analiz-trafika-ustroystv-interneta-veschey
История появления технологии LoRa // електрон. текст. дані URL: https://nekta.tech/technology/
Жураковський Б.Ю Технології інтернету речей. Навчальний посібник [Електронний ресурс] / Б. Ю. Жураковский, І. О. Зенів // КПІ ім. Ігоря Сікорського. – 2021. – 503 с. Режим доступу до ресурсу: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/42078
Жураковський Б.Ю Технології cтворення інтернету речей. Комп’ютерний практикум.
Навчальний посібник [Електронний ресурс] / Б. Ю. Жураковский, Н.В. Федорова, Є.В. Гаврилко, І. О. Зенів, // КПІ ім. Ігоря Сікорського. – 2021. – 128 с. Режим доступу до ресурсу: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/46169
- Пархоменко А. В. Програмно-апаратна платформа для навчання технологіям Інтернету речей : навчальний посібник / А. В. Пархоменко, А. В. Туленков, О. В. Соколянський, Я. І. Залюбовський, А. В. Пархоменко. – Запоріжжя : Дике Поле, 2017. – 120 с.
Додаткова
Sigfox Technology // електрон. текст. дані URL: https://www.betasolutions.co.nz/Blog/17/Sigfox-Technology-Review
NB-IoT: как он работает? Часть1 // електрон. текст. дані URL:
https://m.habr.com/ru/company/ru_mts/blog/430496/
- Z-Wave // електрон. текст. дані URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Z-Wave
- Технология NFC принципы работы и преимущества // електрон.текст. дані URL: http://www.fotokomok.ru/texnologiya-nfc-principy-raboty-i-preimushhestva/
13. Аналитический обзор протоколов Интернета вещей // електрон. текст. дані URL: http://lib.tssonline.ru/articles2/reviews/analiticheskiy-obzor-protokolov- interneta-veschey
14. Wi-Fi HaLow (IEEE 802.11ah) — дальнобойное беспроводное подключение с низким энергопотреблением для интернета вещей // електрон. текст. дані URL: https://www.ixbt.com/news/2016/01/05/wi-fi-halow-ieee-802-11ah.html .
15. Протоколы «Интернета вещей»: основные сведения // електрон.текст. дані URL:
http://old.rtsoft.ru/press/articles/detail.php?ID=2718
16. Что такое MQTT и для чего он нужен в IIoT? Описание протокола MQTT // електрон. текст. дані URL: https://ipc2u.ru/articles/prostye-resheniya/chto-takoe-mqtt/
17. Жураковский Б. Ю. Обробка інформації в сенсорних мережах / Б. Ю. Жураковский, І. Р. Пархомей, В. А. Дружинін. // Адаптивні системи автоматичного управління. – 2018. – №1. – С. 42–57. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/asau_2018_1_7
18. Olha Shevchenko, AndriiBondarchuk, OlhaPolonevych, Bohdan Zhurakovskyi, Nataliia Korshun,Methods of the Objects Identification and Recognition Research in the Networks with the IoT Concept Support . Paper Proceedings of the Selected Papers on Publishing Papers with CEUR-WS co-located with Workshop on Cybersecurity Providing in Information and Telecommunication Systems (CPITS 2021), 2923, pp. 277-282. 2021. Access mode: http://ceur-ws.org/Vol-2923/
19. Головна Smart Home: Одомашнювання Інтернет речей (англ.) [Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://www.toptal.Com/designers/interaCtive/smart-home-domestiC-internet-of-things
20.LoxoneMiniserver, 2021. URL:https://domotix.pro/loxone/controller/miniserver
21.Smart HomeSystemMajorDoMo, 2021. URL:https://habr.com/ru/post/538896/
22.MICROSOFT FLOW, 2018. URL: https://habr.com/ru/post/425847/
23.FLOW, 2022. URL:https://powerautomate.microsoft.com/
24. Internet of Things (IoT) CisCo / [ЕлектроЕлектронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.CisCo.Com/C/en/us/solutions/internet-of-things/overview.html
25.INTERNET OF THINGS NEWS / [ЕлектроЕлектронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.theinternetofthings.eu/ IoT
26.Introduction to ІоТ (Cisco Networking Academy) // Електронний ресурс. Режим доступу: https://www.netacad.com.
27.IoT Fundamentals Big Data &Analytics (Cisco Networking Academy) // Електронний ресурс. Режим доступу: https://www.netacad.com.
Навчальний контент
Методика опанування навчальної дисципліни(освітнього компонента)
Лекційні заняття
№ з/п |
Назва теми лекції та перелік основних питань (дидактичні матеріали: презентація Power Point, відеолекції.) |
|---|---|
| 1 | 2 |
| 1 | Розділ 1. Основи мереж передачі даних Лекція 1. Архітектура Інтернету Речей Екосистема Інтернету речей. Архітектура Інтернету Речей (Рівень датчиків, Мережевий рівень, Рівень обробки даних, Рівень додатків). Література: 1,2,6. Самостійна робота: вивчення складових частин архітектури Інтернету Речей. Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
| 2 | Лекція 2. Еталонна модель IoT. Стандарти сумістності ІоТ. Еталонна модель IoT від МСЕ-Т. Еталонна модель від Всесвітнього форуму IoT. Модель NIST Special Publication 800-183. Модель Industrial Internet of Things Reference Architecture. Література: 1,2,3,6. Самостійна робота: вивчення еталонних моделей Інтернет Речей. Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
| 3 | Лекція 3. ІоТ платформи Платформа Linux Foundation. Пплатформа AggreGate. Платформа Everyware Cloud. Література: 1,2,3,6. Самостійна робота: вивчення платформ ІоТ. Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
| 4 | Лекція 4. Моделі ІоТ шлюзів. Шлюзи компанії Eurotech, шлюзи компанії Intel, шлюзи компанії Huawei, шлюзи компанії Cisco, шлюзи компанії NEXCOM, шлюзи Edge Gateway компанії Dell, шлюзи компанії Hewlett Packard. Література: 1, 5,6,7, 12. Самостійна робота: вивчення шлюзів ІоТ різних виробників. Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
| 5 | Лекція 5. Сенсори. Сенсорно-комп’ютерні системи. Уточнення поняття "сенсор". Прості сенсори. Активні та пасивні сенсори. Інтелектуальні сенсори. Класифікація інтелектуальних сенсорів. Пасивні сенсорно-комп’ютерної системи. Структура "активних" сенсорно-комп'ютерних систем. Література: 1,5,6, 12. Самостійна робота: вивчення сенсорно-комп’ютерних систем. Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
| 6 | Лекція 6. Індустрія 4.0. Smart Manufacturing. Smart Factory. Технології інтернет речей. Основні компоненти Індустрії 4.0. 1-я версія Industry 4.0 landscape Ukraine. Структура «розумного» підприємства. Рішення типу «хмара в коробці. Мережі в архітектурі IioT. Machine Learning. Smart Factory - розумне виробництво. Digital Factory. Література: 6, 24, 25. Самостійна робота: вивчення Smart Factory. Smart Manufacturing. Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
| 7 | Лекція 7. Віртуальна та доповнена реальність. Типи віртуальної реальності. Пристрої і компоненти VR. Пристрої управління. Проблеми уніфікації. Віртуальна реальність у промисловості. Доповнена реальність на виробництві. Змішана реальність (MR). Пристрої доповненої реальності (АR) Література: 4, 6, 8,20,21. Самостійна робота: вивчення електичних, акустичних сенсорів та інтелектуальних акустичних сенсорів. Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
| 8 | Лекція 8. Протоколи та інтерфейси Інтернет речей. Основи HTTP. WEB API. Основи REST. Явне використання HTTP-методів. Відображення URI, аналогічних структурі каталогів. Протоколи для передачі повідомлень в IoT. Історія MQTT. Основні принципи взаємодії MQTT. Деталі архітектури MQTT. Рівні якості обслуговування MQTT. Обмін повідомленнями в MQTT. Теми повідомлень та використання шаблонів MQTT. Література: 6, 7, 13,15,16. Самостійна робота: вивчення протоколів та інтерфейсів Інтернету речей. Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
| 9 | Лекція 9. Протокол МQTT. Принцип роботи IoT. Зчитування інформації за допомогою датчиків. Передача даних від датчиків до хмарних сховищ. Обробка даних отриманих за допомогою датчиків. Передача даних на інтерфейс користувача. Література: 4,5,6,8,9, 10,11,14. Самостійна робота: вивчення передачі даних в архітектурі IoT. Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
| 10 | Розділ 2. Безпровідні технології Інтернет речей Лекція 10. Безпровідні технології та протоколи передачі даних на довгі та короткі відстані в IoT мережах. Технології та протоколи передачі даних на довгі відстані в IoT мережах:LoRaWAN, SigFox, NB-IoT, Weightless-P. Технології та протоколи передачі даних на короткі відстані в IoT мережах: Z-Wave, NFC, RFID, Bluetooth Low Energy, Wi-Fi HaLow. Засоби ідентифікації. Засоби вимірювання. Засоби обробки даних. Виконуючі пристрої. Стандарти технологій Інтернет Речей. Інформаційна безпека. Література: 6, 9, 10,11,14. Самостійна робота: вивчення технологій та протоколів передачі та обробки даних Інтернет речей. Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
| 11 | Лекція 11. Сенсорні мережі. Класифікація. Типова архітектура. Класифікація сенсорних мереж. Базовий стандарт для безпроводових сенсорних мереж. Типова архітектура системи моніторингу підприємства з використанням технології БСМ. Класифікація методів побудови БСМ. Література: 6,7,8,9,10. Самостійна робота: вивчення сенсорних мереж. Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
| 12 | Лекція 12. Сенсорні мережі. Особливості маршрутизації. Завдання маршрутизації в БСМ . Проблеми та обмеження БСМ. Функціональні особливості БСМ. Програмне забезпечення БСМ. Апаратні рішення БСМ Література: 6, 7, 13,15,16. Самостійна робота: вивчення особливостей маршрутизації. Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
| 13 | Лекція 13. Протоколи маршрутизації в сенсорних мережах. Протоколи маршрутизації залежно від структури мережі (плоска маршрутизація, ієрархічна маршрутизація). Протоколи маршрутизації щодо місця знаходження. Протоколи маршрутизації залежно від протоколу функціонування. Багатошляхові протоколи маршрутизації. Маршрутизація на основі запитів. Протоколи маршрутизації основані на узгодженні. Маршрутизація на основі якості. Література: 1, 2, 3, 4, 17, 23, 24. Самостійна робота: вивчення протоколів маршрутизації в сенсорних мережах. Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
| 14 | Лекція 14. Методи побудови сучасних безпроводових сенсорних мереж Технології, які використовуються для PAN, LAN, MAN, WAN мереж. Обґрунтування технології для побудови локальних безпроводових мереж. Застосування сучасних технологій в завданнях побудови безпроводових мереж у межах міста. Методи зберігання та архівування даних в безпроводових сенсорних мережах. Засоби управління мережними ресурсами сенсорних мереж. Література: 1, 2, 3, 4, 17, 23, 24. Самостійна робота: вивчення методів побудови сучасних безпроводових сенсорних мереж. Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
| 15 | Лекція 15. Smart Home. Кабельна система. Охоронні системи для заміських будинків. Економія при використанні Розумного будинку. Розумний будинок як частина Розумного міста. Системи управління розумним будинком. Автоматизатори. Література: 1, 2, 6, 19, 20, 21, 22, 23, 24. Самостійна робота: вивчення розумного та безпечного будинку. Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
| 16 | Лекція 16. Smart City. Платформи Smart City. Інтелектуальна мережа. Існуючі проекти Розумних міст. Основні функції Розумнного міста. Перепони для створення Розумного міста. Література: 1, 6, 24, 25,26. Самостійна робота: вивчення розумнного міста. Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
| 17 | Лекція 17. Смарт грід на рівні квартири або будинку Смарт грід на рівні квартири або будинку. Системи на базі технологічної платформи Смарт грід. Смарт грід на рівні держави. Література: 1, 2, 6, 25, 26. Самостійна робота: вивчення Смарт грід технології. Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
| 18 | Лекція 18. Технології обробки великих даних (Big Data). Принципи роботи з великими даними. Технології і тенденції роботи з Big Data. Обробка і методи аналізу Big Data. Великі дані у промисловості. Алгоритми кластеризації Big Data. Проблеми опрацювання різнотипної інформації. Література: 6,7, 26, 27. Самостійна робота: вивчення технології обробки великих даних (Big Data). Підготовка до комп’ютерного практикуму. |
Лабораторні роботи
№ з/п |
Назва лабораторної роботи (комп'ютерного практикуму) | Кількість ауд. годин |
|---|---|---|
| 1 | Лабораторна робота 1. Мережева модель OSI Мета: Поверхневий огляд всіх рівнів. Розуміння важливості декомпозиції у комп'ютерних мережах. Огляд існуючих мережевих пристроїв та технологій передачі сигналу. Самостійне завдання: описати домашню мережу (які пристрої забезпечують вихід в інтернет, яка топологія, які технології використовуються). |
2 |
| 2 | Лабораторна робота 2. Відмінність IoT стеку від сучасних інтернет протоколів Мета: Розглянути відмінності IoT стеку від Інтернет стеку. Розглянути протоколи різних рівнів (Lora, IPv6, UDP, MQTT/COAP/AMQP). Самостійна робота: вивчити принципи роботи протоколу MQTT , застосувати отримані знання при виконанні практичних завдань. |
2 |
| 3 | Лабораторна робота 3. Основи роботи з Node-RED
|
4 |
| 4 | Лабораторна робота 4. Створення та налаштування безпроводової мережі. Мета заняття: ознайомитися із загальними принципами створення та налаштування безпроводових мереж, отримати практичні навички аналізу та визначення параметрів безпроводових мереж; застосувати отримані знання при виконанні практичних завдань. Література: 5 |
4 |
| 6 | Лабораторна робота 6. Отримання блимаючого індикатора за допомогою Blockly Мета заняття: вивчити візуальну мову програмування Blockly, яка дозволяє створювати програми не шляхом написання кода, а з блоків, що представляють різні логічні структури. Навчитися використовувати програмування в Blockly для управлінням світлодіодним індикатором объекта IoT, застосувати отримані знання при виконанні практичних завдань. Література: 1, 2, 3, 7 |
2 |
| 7 | Лабораторна робота 7. Packet Tracer. Додавання пристроїв IoT в роумний будинок. Мета заняття: побудувати домашню мережу, вивчити підключення до мережі пристроїв, навчитися додавати додаткові проводові та безпроводові пристрої IoT, застосувати отримані знання при виконанні практичних завдань. Література: 2,3,7 |
2 |
| 8 | Лабораторна робота 8. Packet Tracer. Підключення пристроїв IoT і моніторінг їх роботи. Мета заняття: навчитися в існуючу домашню мережу додавати домашній шлюз та декілька пристроїв IoT, а потім виконати моніторінг роботи усіх пристроїв через домашній шлюз, застосувати отримані знання Література: 2,3,7 |
2 |
Самостійна робота студента
| № з/п | Назви тем і питань, що виноситься на самостійне опрацювання та посилання на навчальну літературу | Кількість годин СРС |
|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 |
| 1 | Парадигма IoT | 4 |
| 2 | Рекомендації ITU-T Y.2060 референтна модель і базові бізнес-моделі | 4 |
| 3 | Тренди (конвергенція технологій) | 4 |
| 4 | Онтологія і семантика IoT (карта IoT) | 4 |
| 5 | Комутаційна модель і протоколи обміну даними | 4 |
| 6 | Проект: IoT в PaCket TraCer- IPv6 - OSPFv3 - DNS - оптичне волокно - стільникова башта 3G 4G - WiFi – Ethernet | 4 |
| 7 | Проект: IoT в PaCket TraCer- 4 LTE, BLE і RFID | 4 |
| 8 | Порівняльний аналіз апаратних і програмних засобів в різних сферах застосування “Інтернет Речей | 4 |
| 9 | Визначення великих даних(Big Data). Технології зберігання великих даних. Процес аналізу великих даних | 4 |
| 10 | Веб-сервер мережева програма Arduino | 4 |
| 11 | Обробка POST і GET запитів на сервері за допомогою Arduino | 4 |
| 12 | Управління Ардуіно через GSM модуль | 4 |
| 13 | Ринкові перспективи, драйви та шаблони використання | 4 |
| 14 | Кібер-фізичні системи і четверта індустріальна революція | 4 |
| 15 | Застосування методів імітаційного моделювання для оцінки проекту | 4 |
| 16 | Основи проектування кібер- фізичних систем | 4 |
| 17 | Інтелектуальне місто | 4 |
| 18 |
|
4 |
| 19 | Підготовка до модульних контрольних робіт | 16 |
| 20 | Підготовка до заліку | 6 |
| 94 |
Політика та контроль
Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)
Система вимог, які ставлять перед студентом:
• відвідування лекційних та практичних занять є обов'язковою складовою вивчення матеріалу;
• на лекції викладач користується власним презентаційним матеріалом; вікористовує гугл-диск для викладання матеріалу поточної лекції, додаткових ресурсів, лабораторних робіт та інше; викладач відкриває доступ до певної діректорії гугл-диска для скидання електронний звітів та відповідей на МКР;
• на лекції заборонено відволікаті викладача від викладання матеріалу, усі питання, уточнення та ін. студенти задають в кінці лекції у відведений для цього час;
• Бали за комп’ютерні практикуми враховуються лишь за наявності електронного звіту;
• модульна контрольна робота пишеться на лекційних заняттях без застосування допоміжних засобів (мобільні телефони, планшети та ін.); результат пересилається у файлі до відповідної діректорії гугл-диску;
• заохочувальні бали виставляються за: участь у факультетських та інститутських олімпіадах з навчальних дисциплін, участь у конкурсах робіт, підготовка оглядів наукових праць; презентацій по одній із тем СРС дисципліни тощо.
Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)
Рейтинг студента з дисципліни складається з балів, що він отримує за:
1) модульні контролі (МКР поділяється на дві контрольні роботи тривалістю по одній акад. годині);
2) виконання комп’ютерних практикумів;
3) відповідь на заліку.
1. Модульний контроль
Ваговий бал - 30 Максимальна кількість балів за всі контрольні роботи дорівнює 30*2 = 60 балів.
В кожній контрольній роботі містяться завдання різного рівня складності, в залежності від якого вони при правильному виконанні оцінюються від 1 до 6 балів. Максимальна кількість балів за завдання зменшується на 1 бал, якщо дано правильну, але неповну відповідь; на 2 бали, якщо дано правильну відповідь, але допущено несуттєву помилку (наприклад, помилка в розрахунку по правильно записаній формулі) і т.д.
2. Робота на комп’ютерних практичних заняттях
Ваговий бал – 5. Максимальна кількість балів на всіх практичних заняттях дорівнює 5*8= 40 балів.
Штрафні та заохочувальні бали за:
- відсутність на практичному занятті без поважної причини -1 бал;
- виконання завдань із удосконалення дидактичних матеріалів з дисципліни надається від 2 до 5 заохочувальних балів.
Умови позитивної проміжної атестації
Для отримання “зараховано” з першої проміжної атестації (8 тиждень) студент повинен мати не менше ніж 20 балів (на початок 8 тижня згідно з календарним планом контрольних заходів “ідеальний” студент має отримати 50 балів).
Для отримання “зараховано” з другої проміжної атестації (14 тиждень) студент повинен мати не менше ніж 50 балів (на початок 14 тижня згідно з календарним планом контрольних заходів “ідеальний” студент має отримати 90 балів).
Бали по залікових питаннях:
Кількість балів по відповіді на кожне питання визначається викладачем з врахуванням складності питання та якості відповіді. Максимальна кількість балів 60.
Розрахунок шкали (R) рейтингу
Сума вагових балів контрольних заходів протягом семестру складає:
RС = 60 + 40 = 100 балів.
Для отримання студентом відповідних оцінок (ЕСТS та традиційних) його рейтингова оцінка R переводиться згідно з таблицею відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою.
Поточний контроль: Робочим навчальним планом передбачено виконання модульної контрольної роботи за матеріалами тем курсу. Мета модульної контрольної роботи – перевірка здобутих знань з основних розділів курсу. Робота проводиться за пакетом контрольних завдань. Завдання формулюються згідно переліку основних питань дисципліни.
Проведення модульної контрольної роботи передбачається на заняттях з комп’ютерного практикуму (2 академічних години) орієнтовно через 2 тижні після закінчення вивчення відповідної теми. Основні завдання контрольної роботи:
поглиблене вивчення структури й функціональних особливостей комп’ютерних мереж;
придбання навичок самостійної роботи зі спеціальною технічною літературою.
Календарний контроль: провадиться двічі на семестр як моніторинг поточного стану виконання вимог силабусу.
Семестровий контроль: залік
Умови допуску до семестрового контролю: мінімально позитивна оцінка за індивідуальне завдання /зарахування усіх лабораторних робіт/ семестровий рейтинг більше 30 балів.
Таблиця відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою:
| Кількість балів | Оцінка |
|---|---|
| 100-95 | Відмінно |
| 94-85 | Дуже добре |
| 84-75 | Добре |
| 74-65 | Задовільно |
| 64-60 | Достатньо |
| Менше 60 | Незадовільно |
| Не виконані умови допуску | Не допущено |
Додаткова інформація з дисципліни (освітнього компонента)
Перелік питань, які виносяться на семестровий контроль:
Інтернет речей. Інтернет людей. Інтернет контенту. Інтернет сервісу.
Базові визначення в мережі IoT.
Інтернет речей в промисловості.
Екосистема Інтернету речей.
Архітектура Інтернету Речей (Рівень датчиків, Мережевий рівень, Рівень обробки даних, Рівень додатків).
Еталонна модель IoT від МСЕ-Т.
Еталонна модель від Всесвітнього форуму IoT.
Модель NIST Special Publication 800-183.
Модель Industrial Internet of Things Reference Architecture.
Платформа ІоТ Linux Foundation.
Пплатформа ІоТ AggreGate.
Платформа ІоТ Everyware Cloud.
Прості сенсори.
Активні та пасивні сенсори.
Сенсорно-комп’ютерні системи.
Інтелектуальні сенсори.
Класифікація інтелектуальних сенсорів.
Види механічних сенсорів.
Физичні основи роботи електричних сенсорів.
Резистивні сенсорі.
Ємнісні та імпедансні сенсори.
Моделі ІоТ шлюзів.
ІоТ шлюзи компанії Eurotech.
ІоТ шлюзи компанії Intel.
ІоТ шлюзи компанії Huawei.
ІоТ шлюзи компанії Cisco.
ІоТ шлюзи компанії NEXCOM
ІоТ шлюзи Edge Gateway компанії Dell.
Шлюзи компанії Hewlett Packard.
Мережі в архітектурі IioT.
Основні принципи взаємодії MQTT. Архітектури MQTT.
Рівні якості обслуговування MQTT.
Обмін повідомленнями в MQTT. Теми повідомлень та використання шаблонів MQTT.
Принцип роботи IoT.
Зчитування інформації за допомогою датчиків.
Передача даних від датчиків до хмарних сховищ.
Обробка даних отриманих за допомогою датчиків.
Передача даних на інтерфейс користувача.
Технології Інтернет речей.
Засоби ідентифікації ІоТ. Засоби вимірювання ІоТ.
Засоби обробки даних ІоТ.
Стандарти технологій Інтернет Речей.
Інформаційна безпека в ІоТ.
Протоколи та інтерфейси Інтернету речей.
Основи HTTP.. Явне використання HTTP-методів.
Технології та протоколи передачі даних на довгі відстані в IoT мережах:LoRaWAN, SigFox,. NB-IoT, Weightless-P.
Технології та протоколи передачі даних на короткі відстані в IoT мережах: Z-Wave, NFC, RFID, Bluetooth Low Energy, Wi-Fi HaLow.
Протоколи для передачі повідомлень в IoT.
WEB API. Основи REST.
Сенсорні мережі.Стандарти. Класифікація.
Технології сенсорних мереж.
Протоколи сенсорних мереж.
Основні компоненти Індустрії 4.0. 1-я версія Industry 4.0 landscape Ukraine.
Смарт грід на рівні квартири або будинку.
Системи на базі технологічної платформи Смарт грід.
Смарт грід на рівні держави.
Розумний та безпечний будинок.
Кабельна система. Охоронні системи для заміських будинків.
Розумний будинок як частина Розумного міста.
Інтелектуальна мережа. Існуючі проекти Розумних міст.
Основні функції Розумнного міста. Перепони для створення Розумного міста.
Технології обробки великих даних (Big Data).
Принципи роботи з великими даними.
Технології і тенденції роботи з Big Data.
Обробка і методи аналізу Big Data.
Великі дані у промисловості.
Алгоритми кластеризації Big Data.
Проблеми опрацювання різнотипної інформації.
можливість зарахування сертифікатів проходження дистанційних чи онлайн курсів за тематикою дисципліни «Безпровідні технології для управління смарт-середовищами»;
інша інформація для студентів щодо особливостей опанування навчальної дисципліни:
Застосовуються стратегії активного і колективного навчання, які визначаються наступними методами і технологіями:
1) кредитно-модульна технологія навчання;
2) особистісно-орієнтовані (розвиваючі) технології, засновані на активних формах і методах навчання ( «аналіз ситуацій» ділові, імітаційні ігри, дискусія, експрес-конференція, навчальні дебати);
3) інформаційно-комунікаційні технології, що забезпечують проблемно-дослідницький характер процесу навчання та активізацію самостійної роботи студентів (електронні презентації для лекційних занять, використання аудіо-, відео-підтримки навчальних занять, розробка і застосування на основі комп'ютерних і мультимедійних засобів творчих завдань, доповнення традиційних навчальних занять засобами взаємодії на основі мережевих комунікаційних можливостей).
Робочу програму навчальної дисципліни (силабус):
Складено професором кафедри ІСТ, д.т.н., професором Жураковським Богданом Юрійовичем
Ухвалено: кафедрою ІСТ (протокол № 13 від 15.06.2022 р.)
Погоджено: Методичною комісією факультету[1] (протокол № 11 від 07.07.2022р.)
[1] Методичною радою університету– для загальноуніверситетських дисциплін.
