Bezdrátové technologie

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra telekomunikační techniky

Anotace:

Předmět seznamuje se základními principy a funkcemi bezdrátových sítí používaných v různých, nejen průmyslových, oblastech. Student pochopí architekturu, principy komunikace a protokoly používané jednotlivými technologiemi a získá přehled o jejich využitelnosti v praxi. Po absolvování předmětu se studenti dokáží orientovat v problematice bezdrátových sítí, budou schopni řešit problémy spojené s nasazením těchto sítí, jejich provozem či vývojem komponentů bezdrátových sítí budoucnosti.

Požadavky:

Studenti musí mít základní znalosti modulací, kódování a vícenásobných přístupových metod pro bezdrátové sítě. Musí také znát bezdrátový komunikační řetězec a jeho prvky. Dále jsou požadovány znalosti šíření signálu a charakteristiky radiového kanálu (útlum, zisk, interference, šum), charakteristiky spektra a charakteristiky signálů (střední hodnota, energie, výkon, korelace signálů, apod.).

Osnova přednášek:

1.Úvod do bezdrátových sítí

2.Přístupové metody pro bezdrátové sítě

3.Směrování dat v bezdrátových senzorových sítích – metriky a protokoly

4.Wi-Fi – topologie, fyzická vrstva, přístup k médiu, přenos dat

5.Komunikace autonomních systémů

6.LPWAN/LPN protokoly pro IoT (LoRa/LoRaWAN, atd.)

7.Komunikace IoT zařízení v mobilních sítích

8.RFID – základní princip, fyzická vrstva

9.RFID – vývoj, technologie, komunikační řetězec

10.Low power komunikace na krátkou vzdálenost (Bluetooth, ZigBee, 6LoWPAN, atd.)

11. Návrh bezdrátových komunikačních systémů

12.Integrace bezdrátových sítí do prostředí TCP/IP

13.Bezdrátové komunikace v průmyslu, Průmysl 4.0

14.Souhrnný přehled, budoucnost bezdrátové komunikace

Osnova cvičení:

1.Úvod

2.Metody přistupu k médiu

3.Směrování v bezdrátových sensorových sítích

4.Úvod do laboratorních úloh – zadání a vysvětlení laboratorních úloh

5.LAB 1. – skupina A – WiFi

6.LAB 1. – skupina B – WiFi

7.LAB 2. – skupina A – Komunikace V2X

8.LAB 2. – skupina B – Komunikace V2X

9.LAB 3. – skupina A – LoRaWAN

10.LAB 3. – skupina B – LoRaWAN

11.LAB 4. – skupina A – NB-IoT

12.LAB 4. – skupina B – NB-IoT

13.Náhradní měrění

14.Zápočet, náhradí měření

Cíle studia:

Po absolvování předmětu se studenti dokáží orientovat v problematice bezdrátových sítí, budou schopni řešit problémy spojené s nasazením těchto sítí, jejich provozem či vývojem komponentů bezdrátových sítí budoucnosti.

Studijní materiály:

[1] O. Liberg, M. Sundberg, E. Wang, J. Bergman, and J. Sachs, “Cellular Internet of Things: Technologies, Standards, and Performance,“ Academic Press, 2018.

[2] H.Y. Wei, J. Rykowski, S. Dixit, „WiFi, WiMAX and LTE Multi-hop Mesh Networks: Basic Communication Protocols and Application Areas,“ Wiley, 2013.

[3] W.W. Dargie, C. Poellabauer, „Fundamentals of Wireless Sensor Networks: Theory and Practice,“ Wiley, 2010.

[4] Kevin Townsend, C. Cufí, Akiba, R. Davidson, „Getting Started with Bluetooth Low Energy: Tools and Techniques for Low-Power Networking,“ O'Reilly Media, 2014.

[5] V. Coskun, K. Ok, B. Ozdenizci, „Near Field Communication (NFC): From Theory to Practice,“ Wiley 2012.

[6] K. Finkenzeller, D. Muller, RFID Handbook: Fundamentals and Applications in Contactless Smart Cards, Radio Frequency Identification and Near-Field Communication, 3rd Edition“, Wiley 2010.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektronika a komunikace - Elektronika (povinný předmět programu)
• Elektronika a komunikace - Audiovizuální technika a zpracování signálů (povinný předmět programu)
• Elektronika a komunikace - Fotonika (povinný předmět programu)
• Elektronika a komunikace - Technologie internetu věcí (povinný předmět programu)
• Elektronika a komunikace - Komunikační sítě a internet (povinný předmět programu)
• Elektronika a komunikace - Mobilní komunikace (povinný předmět programu)
• Elektronika a komunikace - Rádiové komunikace a systémy (povinný předmět programu)
• Elektronika a komunikace - Komunikace a zpracování informace (povinný předmět programu)