Internet of Things

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra počítačových systémů

Anotace:

Předmět je orientován na oblast hardwareových a softwareových technologií silně se rozvíjející počítačové podpory nejrůznějších zařízení. Jeho cílem je seznámení s dostupnými vývojovými prvky (Raspberry Pi, Arduino Due) a s jazykem pro efektivní vývoj aplikací a jejich modifikace (GNU Forth).

Požadavky:

Znalost procesorových architektur, programovacích jazyků jako jsou C, C++, Java nebo Python. Schopnost pracovat s elektronickými rozhraními procesorů a s operačním systémem Linux. Schopnost používat internetové komunikace na úrovni transportní vrstvy (TCP, UDP).

Osnova přednášek:

1. Úvod, architektura vrstev hardwaru, middlewaru a softwaru u IoT aplikací.

2. Technologie HW pro IoT - architektury ARM, AVR, PIC a Galileo (Intel). Vývojové jednotky Raspberry Pi, Arduino Due, ...

3. Softwarové technologie pro IoT - jazyk Forth jako alternativa pro C, C++, Java nebo Python.

4. Forth - práce s interpretem, jednoduché příklady překladu funkcí.

5. Forth - překlad programů, zahrnutí strojového kódu.

6. Komunikační vrstva IoT, alternativy IoT zpráv.

7. Formáty zpráv XML a ASN.1.

8. Překlad zpráv XML a ASN.1 pro klientská rozhraní (Android).

9. Forth - multitasking a distribuované algoritmy pro IoT, distribuce a sdílení datových informací.

10. Rozhraní senzorových a ovládacích prvků procesorů IoT.

11. Síťové technologie podporující komunikační vrstvu Internetu.

12. Oblasti využití technologie Internet of Things.

Osnova cvičení:

1. Úvod, jednoduché příklady použití interpretu GNU Forth pod OS Linux.

2. Práce s vývojovými jednotkami Raspberry Pi připojenými přes Ethernet, zadání semestrálních prací.

3. Práce na semestrálních úlohách.

4. Práce na semestrálních úlohách.

5. Práce na semestrálních úlohách.

6. Prezentace výsledků semestrálních prací.

Cíle studia:

Předmět seznamuje s technologiemi, které tvoří základnu pro systémy distribuovaného dohledu a řízení, v některých oblastech již používané (moderní PLC technologického řízení, počítačová podpora v automobilech), v jiných se rozvíjející (inteligentní budovy, zdravotnický dohled). Cílem předmětu je porozumění metodám efektivního vývoje takových aplikací.

Studijní materiály:

1. Eben Upton, Gareth Halfacree: Raspberry Pi User Guide, 3rd Edition, Wiley 2014.

2. Stephan Pelc: Programming Forth. Microprocessor Engineering Ltd. 2011.

Poznámka:

Tento předmět obsahově navazuje na bakalářský předmět Počítačové sítě. // Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://courses.fit.cvut.cz/MI-IOT/ This course is presented in Czech.

Další informace:

https://courses.fit.cvut.cz/MI-IOT/

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Mgr. specializace Počítačová bezpečnost, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Návrh a programování vestavných systémů, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Počítačové systémy a sítě, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Manažerská informatika, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Softwarové inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Systémové programování, verze od 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Webové inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Znalostní inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. program, pro fázi studia bez specializace, ver. pro roky 2020 a vyšší (volitelný předmět)
• Study plan for Ukrainian refugees (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Systémové programování, verze od 2023 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2023 (volitelný předmět)
• Kvantová informatika (volitelný předmět)