Інтернет речей та повсюдний комп'ютинг
Спеціальність: Телекомунікації та радіотехніка (освітньо-наукова програма)
Код дисципліни: 7.172.02.E.026
Кількість кредитів: 7.00
Кафедра: Телекомунікації
Лектор: доц. Демидов І.В.
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
інтегральна - здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми під час професійної діяльності у галузі телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів проектування програмних платформ телекомунікацій та характеризуються комплексністю та невизначеністю умов.
загальні компетентності:
- набуття гнучкого способу мислення, який дає можливість зрозуміти й розв’язати проблеми та задачі, зберігаючи при цьому критичне відношення до усталених наукових концепцій;
- уміння працювати самостійно і в команді, здатність комунікувати з колегами з питань галузі щодо наукових досягнень, як на загальному рівні, так і на рівні спеціалістів;
- знання та розуміння предметної області та розуміння фаху;
- навички використання інформаційних та комунікативних технологій, впровадження комп’ютерних програм та використання існуючих;
- уміння оцінювати та підтримувати якість виконаної роботи;
фахові (спеціальні) компетентності:
- знання теорії та методів проектування сучасних радіотехнічних систем;
- знання теорій та методів проектування сучасних телекомунікаційних систем та мереж;
- вміння працювати з технічною літературою і здійснювати пошук необхідної технічної інформації;
- вміння застосовувати Cloud-технології для розгортання розподілених сервісних систем.
Результати навчання: Внаслідок вивчення навчальної дисципліни студент повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
• засвоєні особливості організації інфокомунікаційних системних платформ на основі концепції Інтернету речей;
• засвоєні архітектурні концепції інфокомунікаційних системних платформ на основі концепції Інтернету речей: синтетичний підхід до RFID, сенсорних технологій в цілому, безпровідних телекомунікаційних систем, принципів локалізації «речей», засобів повсюдного комп’ютингу;
• теоретичні та практичні підходи до розроблення та підтримки інфокомунікаційних технологічних рішень і апаратно-програмних комплексів на основі концепції Інтернету речей;
• навички у створенні та програмуванні високопродуктивних та відмовостійких інфокомунікаційних систем, зокрема у рамках реалізації концепції Інтернету речей.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: пререквізити:
• Інформатика (за професійним спрямуванням), частина 1 (бакалаврат);
• Інформатика (за професійним спрямуванням), частина 2 (бакалаврат);
• Програмне забезпечення телекомунікацій (бакалаврат);
• Технології розробки програмних платформ;
• Розподілені сервісні системи та cloud-технології.
Короткий зміст навчальної програми: Вступ до Інтернету речей та повсюдного комп’ютингу. Огляд сучасних підходів та концепцій. Основні виклики та проблематика застосування Інтернету речей і повсюдного комп’ютингу. Майбутнє Інтернету речей. Особливості викладання дисципліни та методи оцінювання. Технологія радіочастотної ідентифікації (RFID). Потенційні застосування, протоколи, програмне забезпечення middleware. Безпека та приватність. Безпровідні мережні платформи. Системи мобільного зв’язку в IoT. Особливості застосування фізичного та канального рівнів ЕМВВС ISO/OSI. TCP в IoT. Ефективність та безпека безпровідних інфокомунікаційних платформ. Сенсорні мережі та безпровідні сенсорні мережні системи. Основні визначення та базові технології. Труднощі та проблеми у використанні сенсорних мережних систем. Основні обмеження та проблематика. Технології локалізації пристроїв у концепції IoT. Принципи та методи визначення місцезнаходження. Системи геолокації.
Опис: Вступ до Інтернету речей та повсюдного комп’ютингу. Огляд сучасних підходів та концепцій. Основні виклики та проблематика застосування Інтернету речей і повсюдного комп’ютингу. Майбутнє Інтернету речей. Особливості викладання дисципліни та методи оцінювання.
Технологія радіочастотної ідентифікації (RFID). Потенційні застосування, протоколи, програмне забезпечення middleware. Безпека та приватність.
Безпровідні мережні платформи. Системи мобільного зв’язку в IoT. Особливості застосування фізичного та канального рівнів ЕМВВС ISO/OSI. TCP в IoT.
Ефективність та безпека безпровідних інфокомунікаційних платформ.
Сенсорні мережі та безпровідні сенсорні мережні системи. Основні визначення та базові технології.
Труднощі та проблеми у використанні сенсорних мережних систем. Основні обмеження та проблематика.
Технології локалізації пристроїв у концепції IoT. Принципи та методи визначення місцезнаходження. Системи геолокації.
Методи та критерії оцінювання: • письмові звіти з лабораторних робіт, потокове бліц-тестування, оцінювання індивідуального науково-дослідного завдання (захист) (40%);
• підсумковий контроль (60 %, контрольний захід, екзамен): письмово-усна форма (60%).
Критерії оцінювання результатів навчання: Максимальна оцінка в балах
Поточний контроль (ПК) Екзаменаційний контроль Разом за дисципліну
• Оцінювання лабораторних занять – до 25 балів;
• Потокове бліц-тестування або контрольна робота – до 10 балів;
• Оцінювання індивідуального науково-дослідного завдання (захист) - до 20 балів. Разом за ПК письмова
компонента усна
компонента
40 45 15 100
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. Vinod Namboodiri, Lixin Gao, "Energy Aware Tag Anti-Collision Protocols for RFID Systems", Proceedings of IEEE Pervasive Computing (PerCom'07), March 2007.
2. Jihoon Myung, Wonjun Lee, Jaideep Srivastava, and Timothy K. Shih, “Tag-Splitting: Adaptive Collision Arbitration Protocols for RFID Tag Identification”, IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, Vol. 18, No. 6, June 2007.
3. Jue Wang and Dina Katabi, "Dude, Where’s My Card? RFID Positioning That Works with Multipath and Non-Line of Sight", ACM Sigcomm, 2013.
4. Anshul Rai, Krishna Chintalapudi, Venkata N. Padmanabhan and Rijurekha Sen, “Zee: Zero-Effort Crowdsourcing for Indoor Localization”, ACM Mobicom 2012.
5. Hongbo Liu, Yu Gan, Jie Yang, Simon Sidhom, Yingying Chen and Fan Ye, “Push the Limit of WiFi based Localization for Smartphones”, ACM Mobicom 2012.
6. Tianji Li, Mi Kyung Han, Apurva Bhartia, Lili Qiu, Eric Rozner, Ying Zhang, and Brad Zarikoff, “CRMA: Collision-Resistant Multiple Access”, ACM Mobicom 2011.
7. Xinyu Zhang and Kang G. Shin, “E-MiLi: energy-Minimizing Idle Listening in Wireless Networks”, ACM Mobicom 2011.
8. Souvik Sen, Romit Roy Choudhury, and Srihari Nelakuditi, “No Time to Countdown: Migrating Backoff to the Frequency Domain”, ACM Mobicom 2011.
9. Souvik Sen, Romit Roy Choudhury, and Srihari Nelakuditi, “CSMA/CN: Carrier Sense Multiple Access with Collision Notification”, ACM Mobicom 2010.
10. Brett D. Higgins, Azarias Reda, Timur Alperovich, Jason Flinn, Thomas J. Giuli, Brian D. Noble, and David Watson, “Intentional Networking: Opportunistic Exploitation of Mobile Network Diversity”, ACM Mobicom 2010.
11. Hariharan Rahul, Farinaz Edalat, Dina Katabi, and Charles Sodini, “FARA: Frequency-aware Rate Adaptation and MAC Protocols”, ACM Mobicom 2009.
12. Anirudh Natarajan, Buddhika De Silva, Kok Kiong Yap, and Mehul Motani, “Link Layer Behavior of Body Area Networks at 2.4 GHz”, ACM Mobicom 2009.
13. Jie Liu, Bodhi Priyantha, Ted Hart, Heitor Ramos, Antonio A F Loureiro, and Qiang Wang, “Energy-Efficient GPS Sensing with Cloud Offloading”, ACM Sensys 2012.
14. Rijurekha Sen, Abhinav Maurya, Bhaskaran Raman, Rupesh Mehta, Ramakrishnan Kalyanaraman, Nagamanoj Vankadhara, Swaroop Roy, and Prashima Sharma, “Kyun Queue: A Sensor Network System To Monitor Road Traffic Queues”, ACM Sensys 2012.
15. Timothy W. Hnat, Erin Griffiths, Raymond Dawson, and Kamin Whitehouse, “Doorjamb: Unobtrusive Room-level Tracking of People in Homes using Doorway Sensors”, ACM Sensys 2012.
16. Alireza Vahdatpour, Navid Amini, and Majid Sarrafzadeh, “On-body Device Localization for Health and Medical Monitoring Applications,” IEEE Percom 2011.
17. Seyed Amir Hoseinitabatabaei, Alexander Gluhak, and Rahim Tafazolli, ”uDirect: A Novel Approach for Pervasive Observation of User Direction with Mobile Phones,” IEEE Percom 2011.
18. Haibo Ye, Tao Gu, Xiaorui Zhu, Jingwei Xu, Xianping Tao, Jian Lu, and Ning Jin, “FTrack: Infrastructure-free Floor Localization via Mobile Phone Sensing”, IEEE Percom 2012.
19. Ayan Banerjee and Sandeep Gupta, “Your Mobility can be Injurious to Your Health: Analyzing Pervasive Health Monitoring Systems under Dynamic Context Changes”, IEEE Percom 2012.
20. Sean K. Barker, Aditya Kr. Mishra, David Irwin, Prashant Shenoy, and Jeannie R. Albrecht, “SmartCap: Flattening Peak Electricity Demand in Smart Home”, IEEE Percom 2012.
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).