ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2018/2019 / Wydział Informatyki / Informatyka (N2) / Sylabus przedmiotu - Systemy sensorowe

Wydział Informatyki - Informatyka (N2)

Sylabus przedmiotu Systemy sensorowe - Przedmiot obieralny II:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Informatyka
Forma studiów	studia niestacjonarne	Poziom	drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	magister
Obszary studiów	nauki techniczne
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Systemy sensorowe - Przedmiot obieralny II
Specjalność	systemy komputerowe i technologie mobilne
Jednostka prowadząca	Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji
Nauczyciel odpowiedzialny	Marek Jaskuła <Marek.Jaskula@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane)	2,0	ECTS (formy)	2,0
Forma zaliczenia	zaliczenie	Język	polski
Blok obieralny	14	Grupa obieralna	3

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
wykłady	W	3	10	1,2	0,50	zaliczenie
laboratoria	L	3	10	0,8	0,50	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	W zakresie wiedzy w odniesieniu do warstwy fizycznej sysrtemu wymagany jest następujący zakres przedmiotowy: Elektronika, Elementy cyfrowe i układy logiczne, Technika cyfrowa, Architektura systemów komputerowych, Systemy wbudowane.
W-2	W odniesieniu do zagadnień programowania wymagany jest następujący zakres przedmiotowy: Podstawy programowania, Inżynieria programowania, Architektura systemów komputerowych, Systemy operacyjne, Systemy wbudowane.

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Opanowanie interdyscyplinarnej wiedzy dotyczącej nowoczesnych sensorów i ich wykorzystania w przemyśle, medycynie i obronności.
C-2	Opanowanie umiejętności konfigurowania systemów ukierunkowanych na zbieranie danych z użyciem różnorodnych sensorów, a także implementowania zadań algorytmicznych na bazie sprzętowej i programowej.
C-3	Ukształtowanie nawyku obserwowania systemów technicznych, medycznych, jak i powszechnego użytku pod kątem techniki sensorowej; ciągły rozwój własny.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Pomiar temperatury i wilgotności DHT11 z wykorzystaniem LabView/uC/RPi	2
T-L-2	Czujniki MEMS	4
T-L-3	Jednostka IMU	2
T-L-4	Komunikacja Bluetooth HC05	2
		10
wykłady
T-W-1	Omówienie wybranych typów sensorów wielkości elektrycznych i nieelektrycznych oraz problemów pomiarowych.	4
T-W-2	Sensory: temperatury, wilgotności, ciśnienia oraz akcelerometr, żyroskop, magnetometr, czujnik pola magnetycznego, mikrofony, inne.	4
T-W-3	Zintegrowane jednostki sensoryczne IMU.	1
T-W-4	Wybrane aspekty układów kondycjonujących i elementy protokołów komunikacyjnych przewodowych i bezprzewodowych.	1
		10

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	Studia literaturowa w w zakresie tematycznym stosownie do bieżących zajęć laboratoryjnych.	22
		22
wykłady
A-W-1	Samodzielna analiza problemów omawianych w ramach wykładu.	32
		32

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Metoda podająca - wykład
M-2	Metoda praktyczna: ćwiczenia laboratoryjne, pokaz, metoda projektów

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena formująca: W odniesieniu do ćwiczeń laboratoryjnych; ocena formująca: sprawdziany pisemne i ustne wejściowe do ćwiczen, ocena jakości sprawozdań po odbytych ćwiczeniach
S-2	Ocena podsumowująca: W odniesieniu do wykładu; ocena podsumowująca - zaliczenie końcowe ustne

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
I_2A_D18/O/2-1_W01 Systemy sensorowe obejmują zastosowania wojskowe, medyczne oraz przemysłowe - mechatroniki. Mają charakter szczególnie interdyscyplinarny; matematyczny, obliczeniowy oraz warstwy fizycznej.	I_2A_W01, I_2A_W05, I_2A_W06, I_2A_W10, I_2A_W11	—	C-1	T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4	M-1	S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
I_2A_D18/O/2-1_U01 Charakter i zakres niezbędnych umiejętności w dziedzinie konstruowania systemów sensorowych można okreslić poglądowo opierając się na przykładzie radaru lub tomografu komputerowego.	I_2A_U02, I_2A_U04, I_2A_U05, I_2A_U06, I_2A_U07, I_2A_U08, I_2A_U11, I_2A_U14	—	C-2	T-L-3, T-L-4, T-L-1, T-L-2	M-2	S-1

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
I_2A_D18/O/2-1_K01 Budowanie urządzeń o charakterze medycznym lub przemysłowym wymaga rozległych kompetencji i dojrzałości społecznej.	I_2A_K01, I_2A_K02, I_2A_K03, I_2A_K04, I_2A_K05, I_2A_K06	—	C-3	T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4	M-1	S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
I_2A_D18/O/2-1_W01 Systemy sensorowe obejmują zastosowania wojskowe, medyczne oraz przemysłowe - mechatroniki. Mają charakter szczególnie interdyscyplinarny; matematyczny, obliczeniowy oraz warstwy fizycznej.	2,0	Brak elementarnej wiedzy przedmiotu.
	3,0	Elementarna wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego.
	3,5	Elementarna wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego z elementami wnioskowania.
	4,0	Podstawowa wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego ze zdolnością wnioskowania, kojarzenia interdyscylinarnego i rozwiązywania podstawowych zadań problemowych.
	4,5	Znaczna wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego ze zdolnością wnioskowania, kojarzenia interdyscyplinarnego i rozwiązywania zadań problemowych.
	5,0	Kompletna wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego w zakresie wykładanycm, ze zdolnością wnioskowania, kojarzenia problemów, rozwiązywania zadań algorytmicznych, także ze zdolnością dokonywania oceny porównawczej oraz wartościującej.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
I_2A_D18/O/2-1_U01 Charakter i zakres niezbędnych umiejętności w dziedzinie konstruowania systemów sensorowych można okreslić poglądowo opierając się na przykładzie radaru lub tomografu komputerowego.	2,0	Nie posiadł jakichkolwiek umiejętności praktycznych.
	3,0	Posiada minimalne umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych konfiguracji systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego.
	3,5	Posiada umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych konfiguracji systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego wraz z umiejętnością dokonywania odpowiednich testów weryfikujących.
	4,0	Posiada pełne umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego wraz z umiejętnością dokonywania odpowiednich testów weryfikujących. Potrafi zasymulować oraz dokonać syntezy komputerowej poziomu systemu dla systemu aplikacji przemysłowej.
	4,5	Posiada pełne umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych konfiguracji systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego wraz z umiejętnością dokonywania odpowiednich testów weryfikujących. Potrafi zasymulować oraz dokonać sysntezy komputerowej poziomu systemu dla systemu aplikacji przemysłowej oraz dokonać oceny jakościowej i ilościowej.
	5,0	Posiada biegłe umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych konfiguracji systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego wraz z umiejętnością dokonywania odpowiednich testów weryfikujących. Potrafi zasymulować oraz dokonać sysntezy komputerowej poziomu systemu dla systemu aplikacji przemysłowej oraz dokonać oceny jakościowej i ilościowej. Potrafi dokonać wyboru właściwego rozwiązania stosowanie do postawionego zadania.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
I_2A_D18/O/2-1_K01 Budowanie urządzeń o charakterze medycznym lub przemysłowym wymaga rozległych kompetencji i dojrzałości społecznej.	2,0	Nie wykazuje zaangażowania w poszerzaniu wiedzy i doskonaleniu umiejętności w zakresie realizowania i stosowalności systemów sensorowych.
	3,0	Wykazuje elementarną skłonność do poprawiania swoich kompetencji w zakresie systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego jedynie z obawy o konsekwencje.
	3,5	Podnosi swój profesjonalizm w sposób jedynie zapewniający bieżące wykonywanie zadań.
	4,0	Podnosi swój profesjonalizm w sposób aktywny, w miarę przewidywanej konieczności.
	4,5	Podnosi swój profesjonalizm w sposób aktywny, przewidując z wyprzedzeniem kierunek działań.
	5,0	Podnosi swój profesjonalizm w sposób aktywny, przewidując z wyprzedzeniem kierunek działań. Dodatkowo, jest aktywny środowiskowo, wymienia doświadczenia w środowisku akademickim.

Literatura podstawowa

Sabrie Soloman, Sensors Handbook, McGraw-Hill, USA, 2010, ISBN: 978-0-07-160571-7
Jacob Fraden, Handbook of Modern Sensors, Fourth Edition, Springer, London, 2010, ISBN 978-1-4419-6465-6, e-ISBN 978-1-4419-6466-3

Literatura dodatkowa

GÁBOR HARSÁNYI, Sensors in Biomedical Applications: Fundamentals, Technology and Applications, CRC Press LLC, 2000, ISBN 1-56676-885-3

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Pomiar temperatury i wilgotności DHT11 z wykorzystaniem LabView/uC/RPi	2
T-L-2	Czujniki MEMS	4
T-L-3	Jednostka IMU	2
T-L-4	Komunikacja Bluetooth HC05	2
		10

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Omówienie wybranych typów sensorów wielkości elektrycznych i nieelektrycznych oraz problemów pomiarowych.	4
T-W-2	Sensory: temperatury, wilgotności, ciśnienia oraz akcelerometr, żyroskop, magnetometr, czujnik pola magnetycznego, mikrofony, inne.	4
T-W-3	Zintegrowane jednostki sensoryczne IMU.	1
T-W-4	Wybrane aspekty układów kondycjonujących i elementy protokołów komunikacyjnych przewodowych i bezprzewodowych.	1
		10

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	Studia literaturowa w w zakresie tematycznym stosownie do bieżących zajęć laboratoryjnych.	22
		22

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Samodzielna analiza problemów omawianych w ramach wykładu.	32
		32

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	I_2A_D18/O/2-1_W01	Systemy sensorowe obejmują zastosowania wojskowe, medyczne oraz przemysłowe - mechatroniki. Mają charakter szczególnie interdyscyplinarny; matematyczny, obliczeniowy oraz warstwy fizycznej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_2A_W01	Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie wybranych działów matematyki teoretycznej oraz matematyki stosowanej
	I_2A_W05	Ma rozszerzoną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu metod informatyki wykorzystywanych do rozwiązywania problemów w wybranych obszarach nauki i techniki
	I_2A_W06	Posiada wiedzę o narzędziach sprzętowo-programowych wspomagających rozwiązywanie wybranych i złożonych problemów w różnych obszarach nauki i techniki
	I_2A_W10	Ma poszerzoną wiedzę dotyczącą trendów rozwojowych i możliwości zastosowania informatyki w wybranych obszarach nauki i techniki
	I_2A_W11	Ma wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
Cel przedmiotu	C-1	Opanowanie interdyscyplinarnej wiedzy dotyczącej nowoczesnych sensorów i ich wykorzystania w przemyśle, medycynie i obronności.
Treści programowe	T-W-1	Omówienie wybranych typów sensorów wielkości elektrycznych i nieelektrycznych oraz problemów pomiarowych.
	T-W-2	Sensory: temperatury, wilgotności, ciśnienia oraz akcelerometr, żyroskop, magnetometr, czujnik pola magnetycznego, mikrofony, inne.
	T-W-3	Zintegrowane jednostki sensoryczne IMU.
	T-W-4	Wybrane aspekty układów kondycjonujących i elementy protokołów komunikacyjnych przewodowych i bezprzewodowych.
Metody nauczania	M-1	Metoda podająca - wykład
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: W odniesieniu do wykładu; ocena podsumowująca - zaliczenie końcowe ustne
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Brak elementarnej wiedzy przedmiotu.
	3,0	Elementarna wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego.
	3,5	Elementarna wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego z elementami wnioskowania.
	4,0	Podstawowa wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego ze zdolnością wnioskowania, kojarzenia interdyscylinarnego i rozwiązywania podstawowych zadań problemowych.
	4,5	Znaczna wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego ze zdolnością wnioskowania, kojarzenia interdyscyplinarnego i rozwiązywania zadań problemowych.
	5,0	Kompletna wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego w zakresie wykładanycm, ze zdolnością wnioskowania, kojarzenia problemów, rozwiązywania zadań algorytmicznych, także ze zdolnością dokonywania oceny porównawczej oraz wartościującej.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	I_2A_D18/O/2-1_U01	Charakter i zakres niezbędnych umiejętności w dziedzinie konstruowania systemów sensorowych można okreslić poglądowo opierając się na przykładzie radaru lub tomografu komputerowego.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_2A_U02	Potrafi pozyskiwać informacje z różnych źródeł (literatura, Internet, bazy danych, dokumentacja techniczna), dokonywać ich interpretacji i oceny
	I_2A_U04	Potrafi wybrać, krytycznie ocenić przydatność i zastosować metodę i narzędzia rozwiązania złożonego zadania inżynierskiego
	I_2A_U05	Potrafi prawidłowo zaplanować, przeprowadzić eksperyment badawczy, dokonać analizy i prezentacji uzyskanych wyników
	I_2A_U06	Ma umiejętność wykrywania związków i zależności zachodzących w systemach rzeczywistych i potrafi prawidłowo zaplanować i przeprowadzić proces modelowania
	I_2A_U07	Potrafi wykorzystywać poznane metody, techniki i modele do rozwiązywania złożonych problemów
	I_2A_U08	Potrafi wykorzystywać narzędzia sprzętowo-programowe wspomagające rozwiązywanie wybranych problemów w różnych obszarach nauki i techniki
	I_2A_U11	Potrafi dokonywać analizy i syntezy złożonych systemów
	I_2A_U14	Ma umiejętność tworzenia interfejsów oraz wykorzystania różnych sposobów komunikacji międzysystemowej
Cel przedmiotu	C-2	Opanowanie umiejętności konfigurowania systemów ukierunkowanych na zbieranie danych z użyciem różnorodnych sensorów, a także implementowania zadań algorytmicznych na bazie sprzętowej i programowej.
Treści programowe	T-L-3	Jednostka IMU
	T-L-4	Komunikacja Bluetooth HC05
	T-L-1	Pomiar temperatury i wilgotności DHT11 z wykorzystaniem LabView/uC/RPi
	T-L-2	Czujniki MEMS
Metody nauczania	M-2	Metoda praktyczna: ćwiczenia laboratoryjne, pokaz, metoda projektów
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: W odniesieniu do ćwiczeń laboratoryjnych; ocena formująca: sprawdziany pisemne i ustne wejściowe do ćwiczen, ocena jakości sprawozdań po odbytych ćwiczeniach
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Nie posiadł jakichkolwiek umiejętności praktycznych.
	3,0	Posiada minimalne umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych konfiguracji systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego.
	3,5	Posiada umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych konfiguracji systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego wraz z umiejętnością dokonywania odpowiednich testów weryfikujących.
	4,0	Posiada pełne umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego wraz z umiejętnością dokonywania odpowiednich testów weryfikujących. Potrafi zasymulować oraz dokonać syntezy komputerowej poziomu systemu dla systemu aplikacji przemysłowej.
	4,5	Posiada pełne umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych konfiguracji systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego wraz z umiejętnością dokonywania odpowiednich testów weryfikujących. Potrafi zasymulować oraz dokonać sysntezy komputerowej poziomu systemu dla systemu aplikacji przemysłowej oraz dokonać oceny jakościowej i ilościowej.
	5,0	Posiada biegłe umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych konfiguracji systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego wraz z umiejętnością dokonywania odpowiednich testów weryfikujących. Potrafi zasymulować oraz dokonać sysntezy komputerowej poziomu systemu dla systemu aplikacji przemysłowej oraz dokonać oceny jakościowej i ilościowej. Potrafi dokonać wyboru właściwego rozwiązania stosowanie do postawionego zadania.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	I_2A_D18/O/2-1_K01	Budowanie urządzeń o charakterze medycznym lub przemysłowym wymaga rozległych kompetencji i dojrzałości społecznej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_2A_K01	Ma świadomość organizacji własnego czasu pracy i jest zdeterminowany aby osiągnąć założone cele
	I_2A_K02	Świadomie rozumie potrzeby dokształcania i dzielenia się wiedzą
	I_2A_K03	Rozumie potrzebę przekazywania społeczeństwu informacji o rozwoju i osiągnięciach nauki w zakresie informatyki
	I_2A_K04	Świadomie stosuje przepisy prawa dotyczące własności intelektualnej i przestrzega zasad etyki zawodowej
	I_2A_K05	Ma świadomość odpowiedzialności za kierowany zespół ludzi i za zadania realizowane wspólnie z tym zespołem
	I_2A_K06	Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy
Cel przedmiotu	C-3	Ukształtowanie nawyku obserwowania systemów technicznych, medycznych, jak i powszechnego użytku pod kątem techniki sensorowej; ciągły rozwój własny.
Treści programowe	T-W-1	Omówienie wybranych typów sensorów wielkości elektrycznych i nieelektrycznych oraz problemów pomiarowych.
	T-W-2	Sensory: temperatury, wilgotności, ciśnienia oraz akcelerometr, żyroskop, magnetometr, czujnik pola magnetycznego, mikrofony, inne.
	T-W-3	Zintegrowane jednostki sensoryczne IMU.
	T-W-4	Wybrane aspekty układów kondycjonujących i elementy protokołów komunikacyjnych przewodowych i bezprzewodowych.
Metody nauczania	M-1	Metoda podająca - wykład
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: W odniesieniu do wykładu; ocena podsumowująca - zaliczenie końcowe ustne
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Nie wykazuje zaangażowania w poszerzaniu wiedzy i doskonaleniu umiejętności w zakresie realizowania i stosowalności systemów sensorowych.
	3,0	Wykazuje elementarną skłonność do poprawiania swoich kompetencji w zakresie systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego jedynie z obawy o konsekwencje.
	3,5	Podnosi swój profesjonalizm w sposób jedynie zapewniający bieżące wykonywanie zadań.
	4,0	Podnosi swój profesjonalizm w sposób aktywny, w miarę przewidywanej konieczności.
	4,5	Podnosi swój profesjonalizm w sposób aktywny, przewidując z wyprzedzeniem kierunek działań.
	5,0	Podnosi swój profesjonalizm w sposób aktywny, przewidując z wyprzedzeniem kierunek działań. Dodatkowo, jest aktywny środowiskowo, wymienia doświadczenia w środowisku akademickim.