Програмне забезпечення інтернету речей
Спеціальність: Комп'ютерна інженерія
Код дисципліни: 6.123.02.E.065
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Електронні обчислювальні машини
Лектор: асистент Костик Андрій Тарасович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальні компетентності (ЗК):
- Здатність працювати як індивідуально, так і в команді.
- Здатність ефективно спілкуватися на професійному та соціальному рівнях
фахові компетентності (ФК):
- Базові знання технічних характеристик, конструктивних особливостей, призначення і правил експлуатації комп’ютерних систем, мереж та обладнання.
- Здатність досліджувати проблему та визначати обмеження, у тому числі технічні та обумовлені проблемами сталого розвитку, а також проблемами впливу на навколишнє середовище та безпеку життєдіяльності.
фахові компетентності спеціалізацій (ФКС):
- Здатність застосовувати законодавчу та нормативно-правову базу, а також державні та міжнародні вимоги, практики і стандарти з метою здійснення професійної діяльності в галузі комп’ютерної інженерії.
- Здатність використовувати сучасні методи і мови програмування для розроблення спеціалізованого алгоритмічного та програмного забезпечення.
- Здатність проектувати, впроваджувати та обслуговувати комп’ютерні системи та мережі різного виду та призначення.
- Здатність оформляти отримані результати у вигляді презентацій, науково-технічних звітів.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
1. знати загальні принципи побудови та функціонування систем на основі інтернету речей;
2. знати основні можливості програмних засобів інтернету речей та способи їх використання;
3. знати способи організації обчислювальних процесів в розподілених мережах;
4. знати способи управління вузлами мережі побудованої за принципами інтернету речей;
5. вміти визначати основні параметри та вимоги до організації мережевої системи, здійснювати моніторинг використання мережних ресурсів;
6. мати практичні навички роботи з вузлами системи інтернету речей, службами, сервісами та способами їх організації.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: пререквізити:
Основи алгоритмізації та програмування
Криптографія та мережна безпека.
Глобальні інформаційні мережі
Короткий зміст навчальної програми: Дана дисципліна призначена для освоєння студентами основних напрямів сфери інтернету речей. До цих напрямів належить ключові модулі архітектури, датчики та способи живлення, передача даних, інтернет маршрутизація та протоколи, граничні обчислення, машинне навчання а також безпека в інтернеті речей. Для цього передбачається вивчення основних методів та алгоритмів взаємодії віддалених систем.
Викладення теоретичного матеріалу поділено на логічні блоки, в кожному з них розглядаються ключові моменти кожного з напрямів архітектури інтернету речей та їх властивості. Для здобуття практичних навиків пропонується цикл лабораторних занять, що передбачає ознайомлення із середовищем WICED-Studio та використання його можливостей для ознайомлення з кожною сферою інтернету речей. На практичних заняттях студенти детальніше ознайомлюються з варіантами реалізації кожної з сфери архітектури інтернету речей.
Опис: 1.вступ до дисципліни. Історія інтернету речей.
2.архітектура і ключові модулі інтернету речей
3.датчики, кінцеві точки і системи живлення.
4.теорія комунікації та інформації.
5.бездротова персональна мережа (wpan) не на основі ip.
6.системи та протоколи віддаленого зв’язку.
8.маршрутизатори та шлюзи.
9.iot-протоколи передачі даних від граничного пристрою в хмару
10.топологія хмарних і туманних обчислень.
11.аналіз даних і машинне навчання в хмарних і туманних платформах.
12.безпека інтернету речей.
13.консорціуми і спільноти.
Методи та критерії оцінювання: Оцінювання знань студентів з дисципліни “Програмні засоби інтернету речей” проводиться відповідно до робочого навчального плану у вигляді семестрового контролю, який проводиться в кінці семестру і включає в себе результати поточного контролю знань студентів, який оцінюється за виконання лабораторних робіт, та контрольного заходу – відповідь на відповідний білет на іспиті. Контрольний захід є обов’язковим видом контролю і проводиться в письмово-усній формі в кінці семестру.
Поточний контроль на лекційних заняттях проводиться з метою виявлення готовності студента до занять у таких формах:
- вибіркове усне опитування перед початком занять;
- оцінка активності студента у процесі занять, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей і т. ін.
Контрольні запитання поділяються на:
а) тестові завдання – вибрати вірні відповіді;
б) проблемні – створення ситуацій проблемного характеру;
в) питання-репліки – виявити причинно-наслідкові зв’язки;
г) ситуаційні завдання – визначити відповідь згідно певної ситуації;
д) питання репродуктивного характеру – визначення практичного значення.
Критерії оцінювання результатів навчання: Письмові звіти з лабораторних робіт, усне опитування, самостійна робота (30%)
Підсумковий контроль: контрольні заходи, екзамен, письмово-усна форма (70 %)
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. Soldatos, J. River Publishers Series in Signal, Image and Speech Processing Building Blocks for IoT Analytics Internet-of-Things Analytics Building Blocks for IoT Analytics Internet-of-Things Analytics / 2016.
2. Derhamy, H. Architectural Design Principles For Industrial Internet of ThingsLule?a, Sweden , 18. C. 285.
3. Lea, P. Internet of Things for architects?: architecting IoT solutions by implementing sensors, communication infrastructure, edge computing, analytics, and security: Packt Publishing, 2018. 524c.
4. Linan Colina, A., Vives, A., Bagula, A., et al. Internet of Things IN 5 DAYS: 2016. 227c.
5. Lee, E. A., Seshia, S. A. Introduction to Embedded Systems, A Cyber-Physical Systems Approach: MIT Press, 2017. 568c.
6. Greengard, S. The internet of things: MIT Press, 2015. 230c.
7. Vermesan, O., Friess, P. Internet of things - from research and innovation to market deployment: River Publishers, 2014. 364c.
8. Kranz, M. Building the Internet of Things Implement New Business Models, Disrupt Competitors, Transform Your Industry: Wiley, 2016. 272c.
9. Buyya, R., Dastjerdi, A. V. Internet of things?: principles and paradigms: Elsevier, 2016. 378c.
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).
Програмне забезпечення інтернету речей (курсова робота)
Спеціальність: Комп'ютерна інженерія
Код дисципліни: 6.123.02.E.067
Кількість кредитів: 2.00
Кафедра: Електронні обчислювальні машини
Лектор: асистент Костик Андрій Тарасович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальні компетентності:
– базові знання фундаментальних наук, в обсязі, необхідному для освоєння загально-професійних дисциплін;
– базові знання в галузі комп’ютерної інженерії (комп’ютерної логіки, теорії програмування, електротехніки) необхідні для освоєння професійно-орієнтованих дисциплін.
– здатність до аналізу та синтезу;
– здатність до застосування знань на практиці;
– здатність здійснювати пошук та аналізувати інформацію з різних джерел;
– здатність розв’язувати поставлені задачі та приймати відповідні рішення;
– креативність, здатність до системного мислення.
фахові компетентності:
– базові знання технічних характеристик, конструктивних особливостей, призначення і правил експлуатації пристроїв інтернету речей;
– знання сучасних технологічних процесів та систем автоматизації технологічної підготовки виробництва;
– здатність застосовувати та інтегрувати знання і розуміння дисциплін інших інженерних галузей;
– здатність досліджувати проблему та визначати обмеження, у тому числі технічні та обумовлені проблемами сталого розвитку, а також проблемами впливу на навколишнє середовище та безпеку життєдіяльності.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
1. знати загальні принципи побудови та функціонування систем на основі інтернету речей;
2. знати основні можливості програмних засобів інтернету речей та способи їх використання;
3. знати способи організації обчислювальних процесів в розподілених мережах;
4. знати способи управління вузлами мережі побудованої за принципами інтернету речей;
5. вміти визначати основні параметри та вимоги до організації мережевої системи, здійснювати моніторинг використання мережних ресурсів;
6. мати практичні навички роботи з вузлами системи інтернету речей, службами, сервісами та способами їх організації.
7. вміти вибрати та оволодіти навиками використання типових відлагоджувальних модулів та спеціальних апаратних засобів в процесі розроблення та налагодження системи інтернету речей.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: пререквізити:
Основи алгоритмізації та програмування
Криптографія та мережна безпека.
Глобальні інформаційні мережі
Короткий зміст навчальної програми: Дана дисципліна призначена для освоєння студентами основних напрямів сфери інтернету речей. До цих напрямів належить ключові модулі архітектури, датчики та способи живлення, передача даних, інтернет маршрутизація та протоколи, граничні обчислення, машинне навчання а також безпека в інтернеті речей. Для цього передбачається вивчення основних методів та алгоритмів взаємодії віддалених систем.
Курсова робота студентів полягає в розробці прототипу проекту інтернету речей від прикінцевого вузла до закінченого прикладного додатку з використанням хмарних технологій.
Опис: Ознайомлення з технічними характеристиками та архітектурою базової плати відлагодження.
Проектування схеми електричної функціональної вузла інтернету речей.
Розроблення вбудованого програмного забезпечення, у відповідності до завдання для вузла інтернету речей
Ознайомлення з програмними можливостями хмарного середовища AWS
Розроблення алгоритму та програм для взаємодії вузла інтернету речей та хмарного середовища AWS
Оформлення записки
Оформлення графічної частини:
- схема електрична функціональна вузла інтернету речей;
- блок схема взаємодії вузла інтернету речей на хмарного середовища
Методи та критерії оцінювання: Оцінювання знань студентів проводиться відповідно до робочого навчального плану у вигляді семестрового контролю, який проводиться в кінці семестру і включає в себе результати поточного контролю
Поточний контроль знань студентів проводиться за результатами виконання графіку роботи над курсовою роботою та на основі перевірки знань в процесі індивідуальних консультацій.
Сумарна залікова оцінка, яку студент може отримати за результатами семестрового контролю, складається з кількості балів, отриманих за результатами поточного контролю знань під час семестру, та кількості балів, отриманих під час залікового контролю. Максимальна кількість балів, яку студент може отримати під час залікового контролю, визначається різницею між максимальною сумарною заліковою оцінкою, яка складає 100 балів, та максимальною кількістю балів, яка була відведена для поточного контролю знань протягом семестру.
Критерії оцінювання результатів навчання: Підсумковий контроль: контрольні заходи, екзамен, письмово-усна форма (100 %)
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. Soldatos, J. River Publishers Series in Signal, Image and Speech Processing Building Blocks for IoT Analytics Internet-of-Things Analytics Building Blocks for IoT Analytics Internet-of-Things Analytics / 2016.
2. Derhamy, H. Architectural Design Principles For Industrial Internet of ThingsLule?a, Sweden , 18. C. 285.
3. Lea, P. Internet of Things for architects?: architecting IoT solutions by implementing sensors, communication infrastructure, edge computing, analytics, and security: Packt Publishing, 2018. 524c.
4. Linan Colina, A., Vives, A., Bagula, A., et al. Internet of Things IN 5 DAYS: 2016. 227c.
5. Lee, E. A., Seshia, S. A. Introduction to Embedded Systems, A Cyber-Physical Systems Approach: MIT Press, 2017. 568c.
6. Greengard, S. The internet of things: MIT Press, 2015. 230c.
7. Vermesan, O., Friess, P. Internet of things - from research and innovation to market deployment: River Publishers, 2014. 364c.
8. Kranz, M. Building the Internet of Things Implement New Business Models, Disrupt Competitors, Transform Your Industry: Wiley, 2016. 272c.
9. Buyya, R., Dastjerdi, A. V. Internet of things?: principles and paradigms: Elsevier, 2016. 378c.
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).