Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Teleinformatyka (S1)

Sylabus przedmiotu Sieci sensoryczne:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Teleinformatyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauki techniczne, studia inżynierskie
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Sieci sensoryczne
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Systemów, Sygnałów i Elektroniki
Nauczyciel odpowiedzialny Piotr Okoniewski <Piotr.Okoniewski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 16 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW4 15 1,00,62zaliczenie
laboratoriaL4 15 2,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawy techniki mikroprocesorowej.
W-2Podstawy metrologii.
W-3Znajomość architektur i topologii sieci przewodowych i bezprzewodowych.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z problematyką sieci sensorowych i ich potencjalnym zastosowaniem.
C-2Zapoznanie studentów z architekturami oraz standardami sieci sensorycznych.
C-3Przedstawienie funkcjonowania wybranych protokołów komunikacyjnych.
C-4Wykształcenie u studentów umiejętności projektowania sieci sensorowych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Wprowadzenie do laboratorium sieci sensorycznych. Szkolenie BHP.1
T-L-2Realizacja podstawowej sieci sensorowej za pomocą modułów bezprzewodowych.3
T-L-3Projekt oraz budowa podstawowego punktu pomiarowego w bezprzewodowych sieciach sensorowych2
T-L-4Analiza mechanizmów zarządzania w sieciach sensorycznych.4
T-L-5Projekt własnej sieci sensorowej w wybranych warunkach pracy.4
T-L-6Zaliczenie formy zajęć.1
15
wykłady
T-W-1Wprowadzenie. Definicje podstawowych pojęć i problemów współczesnych sieci sensorycznych.1
T-W-2Zastosowania sieci sensorycznych do akwizycji, przetwarzania i przesyłania danych.1
T-W-3Standard IEEE 802.15.41
T-W-4Architektura sieci. Warianty organizacji połączeń w sieci sensorycznej.2
T-W-5Zasady projektowania WSN.1
T-W-6Wybrane protokoły MAC (Medium Access Control).1
T-W-7Protokoły rutowania w sieciach sensorycznych.1
T-W-8Uwierzytelnienie sensorów, Broadcast Encryption, adresowanie w WSN.1
T-W-9Synchronizacja czasu, lokalizacja i ustalanie pozycji. Kontrola topologii w sieciach sensorycznych.1
T-W-10Przetwarzanie danych w węźle sensorycznym. Kondycjonowanie, filtracja, kompresja danych pochodzących z sensorów.1
T-W-11Bezpieczeństwo, niezawodność i detekcja błędów w sieciach sensorycznych. Wykrywanie i naprawa danych zakłóconych podczas transmisji.3
T-W-12Zaliczenie formy zajęć.1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Przygotowanie do zajęć20
A-L-2Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-3Sporządzenie sprawozdań20
A-L-4Przygotowanie do zaliczenia5
60
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Nauka własna10
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia5
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny.
M-2Ćwiczenia laboratoryjne.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena testu
S-2Ocena formująca: Ocena sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie testowe wykładów
S-4Ocena podsumowująca: Końcowe zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TI_1A_C37.1_W01
Ma podstawową wiedzę w zakresie budowy i zastosowania sieci sensorycznych, doboru technologi i metod komunikacji.
TI_1A_W06, TI_1A_W13, TI_1A_W22C-3, C-1, C-2T-W-9, T-W-2, T-W-6, T-W-11, T-W-1, T-W-8, T-W-10, T-W-5, T-W-4, T-W-7, T-W-12, T-W-3M-1S-3, S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TI_1A_C37.1_U01
Ma podstawowe umiejętności w zakresie budowy i zastosowania sieci sensorycznych, doboru technologi i metod komunikacji.
TI_1A_U05, TI_1A_U14C-4T-L-3, T-L-1, T-L-6, T-L-5, T-L-2, T-L-4M-2S-2, S-4

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
TI_1A_C37.1_W01
Ma podstawową wiedzę w zakresie budowy i zastosowania sieci sensorycznych, doboru technologi i metod komunikacji.
2,0
3,0Student zna zagadnienia związane z eksploatacją i administracją sieciami sensorycznymi. Zna podstawową problematykę związaną z zarządzaniem sensorami rozproszonymi.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
TI_1A_C37.1_U01
Ma podstawowe umiejętności w zakresie budowy i zastosowania sieci sensorycznych, doboru technologi i metod komunikacji.
2,0
3,0Student potrafi administrować sieciami sensorów wirtualnych I rozproszonych w podstawowym zakresie. Zna obsługę wybranych urządzeń z sieci sensorycznych. Zna narzędzia wspomagających konfigurację I analizę sieci.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Waldemar Nawrocki, Rozproszone systemy pomiarowe, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2006
  2. Yang Xiao, Hui Chen, Frank Haizhon Li, Handbook on Sensor Networks, World Scientific Publishing Company, Singapur, 2010
  3. Robert Faludi, Building Wireless Sensor Networks: with ZigBee, XBee, Arduino, and Processing, O'Reilly Media, 2011

Literatura dodatkowa

  1. Dariusz Król, Wybrane metody propagacji danych w systemach rozproszonych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2012

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wprowadzenie do laboratorium sieci sensorycznych. Szkolenie BHP.1
T-L-2Realizacja podstawowej sieci sensorowej za pomocą modułów bezprzewodowych.3
T-L-3Projekt oraz budowa podstawowego punktu pomiarowego w bezprzewodowych sieciach sensorowych2
T-L-4Analiza mechanizmów zarządzania w sieciach sensorycznych.4
T-L-5Projekt własnej sieci sensorowej w wybranych warunkach pracy.4
T-L-6Zaliczenie formy zajęć.1
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie. Definicje podstawowych pojęć i problemów współczesnych sieci sensorycznych.1
T-W-2Zastosowania sieci sensorycznych do akwizycji, przetwarzania i przesyłania danych.1
T-W-3Standard IEEE 802.15.41
T-W-4Architektura sieci. Warianty organizacji połączeń w sieci sensorycznej.2
T-W-5Zasady projektowania WSN.1
T-W-6Wybrane protokoły MAC (Medium Access Control).1
T-W-7Protokoły rutowania w sieciach sensorycznych.1
T-W-8Uwierzytelnienie sensorów, Broadcast Encryption, adresowanie w WSN.1
T-W-9Synchronizacja czasu, lokalizacja i ustalanie pozycji. Kontrola topologii w sieciach sensorycznych.1
T-W-10Przetwarzanie danych w węźle sensorycznym. Kondycjonowanie, filtracja, kompresja danych pochodzących z sensorów.1
T-W-11Bezpieczeństwo, niezawodność i detekcja błędów w sieciach sensorycznych. Wykrywanie i naprawa danych zakłóconych podczas transmisji.3
T-W-12Zaliczenie formy zajęć.1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Przygotowanie do zajęć20
A-L-2Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-3Sporządzenie sprawozdań20
A-L-4Przygotowanie do zaliczenia5
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Nauka własna10
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaTI_1A_C37.1_W01Ma podstawową wiedzę w zakresie budowy i zastosowania sieci sensorycznych, doboru technologi i metod komunikacji.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTI_1A_W06Ma podstawową wiedzę o interfejsach i protokołach komunikacyjnych wykorzystywanych do transmisji danych oraz technologiach obiektów rozproszonych.
TI_1A_W13Ma podstawową wiedzę w zakresie komputerowo wspomaganego projektowania sieci teleinformatycznych.
TI_1A_W22Ma wiedzę w zakresie współczesnych zastosowań teleinformatyki w wybranych dyscyplinach pokrewnych.
Cel przedmiotuC-3Przedstawienie funkcjonowania wybranych protokołów komunikacyjnych.
C-1Zapoznanie studentów z problematyką sieci sensorowych i ich potencjalnym zastosowaniem.
C-2Zapoznanie studentów z architekturami oraz standardami sieci sensorycznych.
Treści programoweT-W-9Synchronizacja czasu, lokalizacja i ustalanie pozycji. Kontrola topologii w sieciach sensorycznych.
T-W-2Zastosowania sieci sensorycznych do akwizycji, przetwarzania i przesyłania danych.
T-W-6Wybrane protokoły MAC (Medium Access Control).
T-W-11Bezpieczeństwo, niezawodność i detekcja błędów w sieciach sensorycznych. Wykrywanie i naprawa danych zakłóconych podczas transmisji.
T-W-1Wprowadzenie. Definicje podstawowych pojęć i problemów współczesnych sieci sensorycznych.
T-W-8Uwierzytelnienie sensorów, Broadcast Encryption, adresowanie w WSN.
T-W-10Przetwarzanie danych w węźle sensorycznym. Kondycjonowanie, filtracja, kompresja danych pochodzących z sensorów.
T-W-5Zasady projektowania WSN.
T-W-4Architektura sieci. Warianty organizacji połączeń w sieci sensorycznej.
T-W-7Protokoły rutowania w sieciach sensorycznych.
T-W-12Zaliczenie formy zajęć.
T-W-3Standard IEEE 802.15.4
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny.
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie testowe wykładów
S-1Ocena formująca: Ocena testu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna zagadnienia związane z eksploatacją i administracją sieciami sensorycznymi. Zna podstawową problematykę związaną z zarządzaniem sensorami rozproszonymi.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaTI_1A_C37.1_U01Ma podstawowe umiejętności w zakresie budowy i zastosowania sieci sensorycznych, doboru technologi i metod komunikacji.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTI_1A_U05Potrafi sformułować algorytm i posłużyć się językami programowania niskiego i wysokiego poziomu oraz odpowiednimi narzędziami informatycznymi do opracowania programów komputerowych służących do transmisji danych i analizy tego procesu.
TI_1A_U14Potrafi ocenić przydatność nowych rozwiązań urządzeń teleinformatycznych do realizacji lokalnych sieci komputerowych oraz dostępu do Internetu uwzględniając również aspekt ekonomiczny.
Cel przedmiotuC-4Wykształcenie u studentów umiejętności projektowania sieci sensorowych.
Treści programoweT-L-3Projekt oraz budowa podstawowego punktu pomiarowego w bezprzewodowych sieciach sensorowych
T-L-1Wprowadzenie do laboratorium sieci sensorycznych. Szkolenie BHP.
T-L-6Zaliczenie formy zajęć.
T-L-5Projekt własnej sieci sensorowej w wybranych warunkach pracy.
T-L-2Realizacja podstawowej sieci sensorowej za pomocą modułów bezprzewodowych.
T-L-4Analiza mechanizmów zarządzania w sieciach sensorycznych.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ocena sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych
S-4Ocena podsumowująca: Końcowe zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi administrować sieciami sensorów wirtualnych I rozproszonych w podstawowym zakresie. Zna obsługę wybranych urządzeń z sieci sensorycznych. Zna narzędzia wspomagających konfigurację I analizę sieci.
3,5
4,0
4,5
5,0