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)