Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Standardy i systemy komunikacyjne w sieciach IoT
Course of study:
2019/2020
Code:
IETP-2-103-n
Faculty of:
Computer Science, Electronics and Telecommunications
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Electronics and Telecommunications
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Part-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Kołodziej Jacek (jackolo@agh.edu.pl)
Module summary

Celem modułu jest poznanie metod projektowania wielomodułowych systemów wbudowanych, zasad prawidłowego dobierania standardów komunikacji miejscowej, a także standardów sieci Internet do potrzeb realizowanego projektu.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 potrafi pracować zespołowo w sposób kreatywny ETP2A_K01 Activity during classes
Skills: he can
M_U001 potrafi zaprojektować i oprogramować interfejs komunikacyjny ETP2A_U06, ETP2A_U07, ETP2A_U05, ETP2A_U03 Execution of exercises,
Activity during classes
M_U002 potrafi udostępnić wybrane usługi w sieci Internet ETP2A_U01, ETP2A_U05, ETP2A_U03 Completion of laboratory classes,
Execution of exercises,
Test,
Activity during classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 potrafi scharakteryzować interfejsy komunikacyjne oraz metody projektowania wielomodułowych systemów elektronicznych ETP2A_W06, ETP2A_W04, ETP2A_W02 Test,
Activity during classes
M_W002 posiada wiedzę dotyczącą budowy interfejsów transmisyjnych dla sieci Internet oraz metod implementacji stosu protokołów ETP2A_W02 Oral answer,
Test,
Activity during classes
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
32 18 0 8 6 0 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 potrafi pracować zespołowo w sposób kreatywny - - - + - - - - - - -
Skills
M_U001 potrafi zaprojektować i oprogramować interfejs komunikacyjny - - + + - - - - - - -
M_U002 potrafi udostępnić wybrane usługi w sieci Internet - - + + - - - - - - -
Knowledge
M_W001 potrafi scharakteryzować interfejsy komunikacyjne oraz metody projektowania wielomodułowych systemów elektronicznych + - - + - - - - - - -
M_W002 posiada wiedzę dotyczącą budowy interfejsów transmisyjnych dla sieci Internet oraz metod implementacji stosu protokołów + - - + - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 100 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 32 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 50 h
Realization of independently performed tasks 18 h
Module content
Lectures (18h):

Celem modułu jest poznanie metod projektowania i syntezy wielomodułowych systemów typu embedded, zasad przechodzenia z koncepcyjnych schematów blokowych do ideowych schematów połączeń elektrycznych oraz prawidłowego dobierania standardów komunikacji międzyukładowej i sieci miejscowych do potrzeb realizowanego projektu.
Przygotowywanie schematu koncepcyjnego urządzenia. Zasady separowania głównych funkcji systemu i przygotowywanie segmentacji modularnej. Przechodzenie do schematu ideowego poszczególnych modułów.
Standard komunikacji międzyukładowej – I2C (Inter-Integrated Circuits). Filozofia systemów zorientowanych na wiadomość. Sieć kontrolno-sterująca automatyki pokładowej – CAN (Controller Area Network). Koncepcja zredukowanej magistrali jenoprzewodowej – 1-wire. Bezprzewodowe systemy komunikacji personalnej WPAN na przykłądzie Bluetooth i ZigBee. Zagadnienia oszczędności energii w systemach komunikacji międzyczujnikowej. Systemy komunikacji układów i urządzeń z komputerami klasy PC – USB (Universal Serial Bus), FireWire.

Project classes (6h):
-
Laboratory classes (8h):

Zajęcia odbywają się z podziałem na dwa bloki tematyczne: cechy funkcjonalne komunikacyjnych układów peryferyjnych oraz dedykowane kontrolery i protokoły do realizacji wybranych usług w sieci Internet. Laboratorium prowadzone jest z wykorzystaniem kontrolerów jednoukładowych rodzin Atmel AT90SAM7, Renesas RX600, ST STM32F4, ST32F103.
Zajęcia odbywają się w 10 blokach 3 godzinnych

A. Cechy funkcjonalne komunikacyjnych układów peryferyjnych
1. Interfejs UART – polling, przerwania, DMA
2. Interfejs I2C – realizacja programowa i sprzętowwa
3. Interfejs USB – tryby pracy
4. Interfejs CAN
5. Realizacja zadania zaliczeniowego 1
B. Dedykowane kontrolery i protokoły do realizacji wybranych usług w sieci Internet
6. Przykłady realizacji stosu TCP/IP z wykorzystaniem systemu operacyjnego RTOS
7. Komunikacja TCP
8. Serwer www
9. Dynamiczne tworzenie storn www, wywołania asynchroniczne
10. Realizacja zadania zaliczeniowego 2

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Project classes: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Project classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa jest oceną zajęć laboratoryjnych i wykładu
Składowe oceny:
1. udział w wykładach 10 pkt
1. aktywny udział w zajęciach laboratoryjnych 6×5 pkt
2. wykonanie zadania zaliczeniowego 20pkt
3. wykonanie projektu 40pkt

Dopuszczalna jest jedna nieobecność.
Punkty przeliczna są na oceny zgodnie z regulaminem studiów.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Prerequisites and additional requirements:

Prerequisites and additional requirements not specified

Recommended literature and teaching resources:

1. Bogusz J., Lokalne interfejsy szeregowe, BTC, Warszawa 2004
2. Hadam P., Projektowanie systemów mikroprocesorowych, BTC Warszawa 2004
3. Mielczarek W., Szeregowe interfejsy cyfrowe, Helion, Gliwice 1993
4. Piotr Metzger – Anatomia PC. Helion, 2009
5. ZigBee Alliance standard Documentation – www.zigbee.org
6. Brent A. Miller, Chatschik Bisdikian – Bluetooth, Helion, 2003

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None