Distribuované systémy a počítačové sítě

Podmínkou zápisu předmětu je dřívější úspěšné absolvování předmětů:

Teorie signálů (A3B31TES)

Přednášející:

Jan Holub, Jiří Novák (gar.)

Cvičící:

Jan Holub, Jiří Novák (gar.), Tomáš Levora, Petr Nováček, Oldřich Slavata, Pavel Souček, Jakub Šimánek, Martin Šimůnek

Předmět zajišťuje:

katedra měření

Anotace:

Předmět je věnován principům a technologiím distribuovaných systémů (DS) a jejich nasazení v typických třídách aplikací. Jsou popsána základní fyzická komunikační média, vysvětleny topologie DS, metody řízení přístupu, představeny základní modely datových přenosů a vysvětleny základy kódování a šifrování. Poté jsou představeny nejrozšířenější v praxi užívané technologie distribuovaných systémů, položeny základy protokolů Internetu a představeny typické aplikace distribuovaných systémů.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Úvod, definice základních pojmů, model ISO/OSI, funkce vrstev

2. Metalické,optické a bezdrátové fyzické médium, typy, vlastnosti, parametry, měření (reflektometrie)

3. Analogové a digitální modulace, principy, vlastnosti, využití

4. Metody přístupu ke sdílenému médiu a jejich charakteristiky, typy datových přenosů, sdílení kapacity kanálu, fyzické a logické topologie DS, základní rozhraní (EIA232, 422, 485, proudová smyčka, USB )

5. Kódování (kanálové, detekce a opravy chyb, symetrické a asymetrické šifrování, digitální podpis )

6. Průmyslové distribuované systémy X počítačové sítě - charakteristika, rozdíly, typické aplikace

7. Průmyslové distribuované systémy - vybrané standardy (FF, CANopen, Profibus, KNX, ASI, HART ), jejich specifika a aplikace

8. Počítačové sítě (především IEEE 802.3), varianty, aktivní prvky a jejich konfigurace, VLAN, metody zajištění determinismu

9. Bezdrátové sítě I (IEEE 802.11, IEEE 802.16)

10. Bezdrátové sítě II (IEEE 802.15, ZigBee, Bluetooth, RFID)

11. Sítě a modemy (PSTN, xDSL, GSM, PLC, kabelové, rádiové), parametry a aplikace

12. Základy TCP/IP, protokoly a technologie Internetu

13. Propojování distribuovaných systémů, směrování, protokoly a nástroje pro správu distribuovaných systémů

14. Aplikace distribuovaných systémů (datové a komunikační sítě, řídicí systémy, geograficky rozsáhlé systémy sběru dat, sítě ve vozidlech a letadlech), EMC

Osnova cvičení:

1. Úvodní cvičení, bezpečnost, seznámení s úlohami

2. Modemová komunikace

3. Frekvenční spektra modulovaných signálů

4. Měření parametrů optických vláken

5. Sběrnice RS 485

6. Modulární optický telemetrický systém

7. Digitální modulace pro bezdrátové sítě

8. Predikce a ověření pokrytí signálu bezdrátových senzorových sítí

9. Distribuovaný systém CAN

10. Přenos dat po napájecí síti

11. Simulace přenosového kanálu v prostředí Matlab

12. Ověření vlastností sítě ZigBee

13. Deterministická komunikace v sítích Ethernet

14. Zhodnocení cvičení, zápočty

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Halsall, F.: Data Communications, Computer Networks and Open Systems. Adison Wesley 1996, ISBN 978-0201422931

[2] Elsenpeter, R.C.: Optical Networking. McGraw-Hill 2001, ISBN 978-0072193985

[3] Sohraby, K.: Wireless Sensor Networks: Technology, Protocols and Applications. John Wiley & Sons 2007, ISBN 978-0471743002

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 28p+6l

http://measure.feld.cvut.cz/vyuka/predmety/A3B38DSY

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út	místnost T2:A3-316e Šimůnek M. 11:00–12:30 (přednášková par. 1 paralelka 105) Dejvice Laboratoř PI
St	místnost T2:C3-340 Novák J. Holub J. 09:15–10:45 (přednášková par. 1) Dejvice Posluchárnamístnost T2:A3-316e Šimůnek M. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice Laboratoř PImístnost T2:A3-316e Souček P. 14:30–16:00 (přednášková par. 1 paralelka 102) Dejvice Laboratoř PImístnost T2:A3-316e Souček P. 16:15–17:45 (přednášková par. 1 paralelka 103) Dejvice Laboratoř PI
Čt	místnost T2:A3-316e Nováček P. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 106) Dejvice Laboratoř PImístnost T2:A3-316e Nováček P. 14:30–16:00 (přednášková par. 1 paralelka 107) Dejvice Laboratoř PImístnost T2:A3-316e Šimánek J. 16:15–17:45 (přednášková par. 1 paralelka 108) Dejvice Laboratoř PImístnost T2:A3-316e Šimánek J. 18:00–19:30 (přednášková par. 1 paralelka 109) Dejvice Laboratoř PI
Pá	místnost T2:A3-316e Slavata O. 07:30–09:00 (přednášková par. 1 paralelka 110) Dejvice Laboratoř PImístnost T2:C3-135 Novák J. Holub J. 09:15–10:45 (přednášková par. 1) Dejvice Posluchárnamístnost T2:A3-316e Šimůnek M. 11:00–12:30 (přednášková par. 1 paralelka 104) Dejvice Laboratoř PImístnost T2:A3-316e Slavata O. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 111) Dejvice Laboratoř PI

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kybernetika a robotika - Robotika (povinný předmět programu)
• Kybernetika a robotika - Senzory a přístrojová technika (povinný předmět programu)
• Kybernetika a robotika - Systémy a řízení (povinný předmět programu)
• Kybernetika a robotika - před rozřazením do oborů (povinný předmět programu)