Технології та стандарти інтернету речей

Спеціальність: Комп'ютерні науки (Проектування і програмування інтелектуальних систем та пристроїв)
Код дисципліни: 6.122.12.E.058
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Системи автоматизованого проектування
Лектор: Оксентюк В.М., Качур О.Ю.
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Метою вивчення навчальної дисципліни є здобуття базових знань, умінь та навиків, які лежать в основі функціонування Інтернету речей, забезпечення необхідного рівня володінням інструментами дослідження і проектування засобів Інтернету речей. Зокрема отримання знань з архітектури та ключових модулів Інтернету речей, інформаційно-вимірювальних технологій та сенсорів, які використовують під час експлуатації Інтернету речей, способів передавання інформації в каналах Інтернет речей.
Завдання: 1. Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми у галузі комп’ютерних наук або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів інформаційних технологій і характеризується комплексністю та невизначеністю умов. 2. Здатність до логічного мислення, побудови логічних висновків, використання формальних мов і моделей алгоритмічних обчислень, проектування, розроблення й аналізу алгоритмів, оцінювання їх ефективності та складності, розв’язності та нерозв’язності алгоритмічних проблем для адекватного моделювання предметних областей і створення програмних та інформаційних систем. 3. Здатність здійснювати формалізований опис задач дослідження операцій в організаційно-технічних і соціально-економічних системах різного призначення, визначати їх оптимальні розв’язки, будувати моделі оптимального управління з урахуванням змін економічної ситуації, оптимізувати процеси управління в системах різного призначення та рівня ієрархії. 4. Здатність до системного мислення, застосування методології системного аналізу для дослідження складних проблем різної природи, методів формалізації та розв’язування системних задач, що мають суперечливі цілі, невизначеності та ризики. 5. Здатність проектувати та розробляти програмне забезпечення із застосуванням різних парадигм програмування: узагальненого, об’єктно-орієнтованого, функціонального, логічного, з відповідними моделями, методами й алгоритмами обчислень, структурами даних і механізмами управління. 6. Здатність до розробки мережевого програмного забезпечення, що функціонує на основі різних топологій структурованих кабельних систем, використовує комп’ютерні системи і мережі передачі даних та аналізує якість роботи комп’ютерних мереж. 7. Здатність до системного аналіз архітектури організації та її ІТ- інфраструктури, планування інформаційної системи. 8. Здатність використовувати мови програмування, опису інформаційних ресурсів, специфікацій, інструментальні засоби, бібліотеки, фреймворки та технології під час проектування та створення інформаційних систем.
Результати навчання: ЗН4. Використовувати методи обчислювального інтелекту, машинного навчання, нейромережевої та нечіткої обробки даних, генетичного та еволюційного програмування для розв’язання задач розпізнавання, прогнозування, класифікації, ідентифікації об’єктів керування тощо. ЗН5. Проектувати, розробляти та аналізувати алгоритми розв’язання обчислювальних та логічних задач, оцінювати ефективність та складність алгоритмів на основі застосування формальних моделей алгоритмів та обчислюваних функцій. УМ1. Здобувати систематичні знання в галузі комп’ютерних наук, аналізувати проблеми з погляду сучасних наукових парадигм, осмислювати і робити обґрунтовані висновки з наукової та навчальної літератури й результатів експериментів. УМ3. Спілкуватись державною та іноземними мовами на професійному рівні, розробляти державною та іноземними мовами документацію на системи, продукти і сервіси інформаційних технологій, читати, розуміти та застосовувати технічну документацію українською та іноземними мовами в професійній діяльності. КОМ1. Здійснення соціальних комунікацій у процесі спілкування з фахівцями та нефахівцями в галузі комп’ютерних наук, забезпечення обміну логічними аргументами з метою досягнення взаєморозуміння та згоди. КОМ2. Здатність до комунікабельності, емоційної усталеності, витримки, такту, відстоювання своєї точки зору, зрозумілого висловлювання своєї думки. АіВ1. Відповідальність за доручену справу, самостійність в прийнятті рішень щодо розв’язання задач в галузі комп’ютерних наук. АіВ2. Організація своєї праці для досягнення результату, виконання розумових і практичних дій, прийомів та операцій, усвідомлення відповідальності за результати своєї діяльності, застосування самоконтролю й самооцінки.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: 1. Прикладне програмуваня. 2. Операційні системи. 3. Алгоритмізація та програмування. 4. Комп’ютерна схемотехніка та архітектура комп’ютерних систем 5. Комп’ютерні мережі, інтерфейси та протоколи передач даних 6. Проектування та програмування мікропроцесорних систем
Короткий зміст навчальної програми: Розглянуто базові питання структури, принципів функціонування Інтернету речей (Internet of things - IoT), де використовується Інтернет речей. В загальному це всесвітня мережа для "розумної" електроніки, а саме мережа апаратів різного роду та призначення, які для спрощення узагальнюють словом "речі". Інтернет речей працює завдяки датчикам, програмному забезпеченню та іншим технологіям, що дозволяє пристроям обмінюватися даними з іншими пристроями та системами, подібно до того, як комп'ютери зв'язуються через Всесвітню павутину. В ролі "речей" можуть бути різні об'єкти: від складної промислової техніки до побутових гаджетів. Розглянуто концепцію Інтернету речей, засоби ідентифікації, засоби вимірювання, засоби передачі даних, засоби обробки даних, проблему безпеки IoT.
Опис: 1. Сфери можливого застосування та використання Інтернету речей. 2. Концепція Інтернету речей. Основи побудови та основні складові Інтернету речей. 3. Засоби ідентифікації. 4. Засоби вимірювання. 5. Засоби передачі даних. 6. Засоби обробки даних. 7. Проблема безпеки IoT.
Методи та критерії оцінювання: Лабораторні роботи. Поточний контроль (45%): виконання лабораторних робіт, письмові звіти з лабораторних робіт, захист лабораторних робіт - усне опитування за виконаною лабораторною роботою; Підсумковий контроль (55%, екзаменаційний контроль): письмова складова (45%), усна компонента (10%).
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль (лабораторні роботи)-40б. Екзаменаційний контроль-60б. Разом за дисципліну-100б.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Б. Ю. Жураковський, І.О. Зенів; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні текстові дані (1 файл: 12,5 Мбайт). – Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021. – 271 с. 2. Z.I. Dombrovskyi, A.O. Sachenko, I.M. Zhuravska, M.Z. Dombrovskyi, G.M. Hladiy, M.P. Musiyenko, Y.M. Krainyk, E.V. Brezhniev, M.O. Kolisnyk. Internet of Things for Smart Energy Grid: Trainings / Brezhinev E.V. (Ed.) – Ministry of Education and Science of Ukraine, Ternopil National Economic University, Petro Mohyla Black Sea National University, National Aerospace University “KhAI”, 2019. – 141 p. 3. Drozd О.V., Maevsky D.A., Maevskaya O.J., Martyny uk O.M., Parkhomenko A.V., Gladkova O.M., Drozd M.O., Ivanova O.M., Surkov S.S., Zashcholkin K.V. Internet of Things for Smart Building and City: Practicum / Maevsky D.A. (Ed.) – Ministry of Education and Science of Ukraine, Odessa National Polytechnic University, Zaporizhzhia National Technical University, 2019. – 156 p. 4. Internet of Things for Ecology, Safety and Security Monitoring Systems: Trainings /V.S . Kharchenko and H.V. Fesenko (eds.) - Ministry of Education and Science of Ukraine, National Aerospace University “KhAI”, 2019. – 119 p.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).