Sveprisutno računarstvo

Opis predmeta

Definicija sveprisutnog i prožimajućeg računarstva, kibernetsko-fizički sustavi, Internet stvari, karakteristična svojstva i primjeri navedenih sustava. Sveprisutna računala i sustavi: građa, svojstva, komunikacija, izvori energije, osjetila i aktuatori, upravljanje potrošnjom. Interakcija između komponenti sveprisutnih sustava, sustava i okoline, sustava i korisnika. Ostvarivanje komunikacije i koordinacije između komponenti sustava, komunikacijske tehnologije, komunikacijski protokoli (M2M, IoT). Usluge u sveprisutnim sustavima. Kolaborativni aspekti sveprisutnih sustava. Posebnosti izgradnje programske podrške za sveprisutne sustave; arhitekture sustava, operacijski sustavi, radni okviri, posrednici, usluge. Uloga prilagodljivosti u sveprisutnim sustavima: dimenzije, slojevi, samo-organizacija, samo- prilagodljivost, svjesnost lokacije, svjesnost konteksta. Sučelje čovjek-stroj u sveprisutnom računarstvu.

Ishodi učenja

  1. Analizirati specifične zahtjeve na računalni sustav duboko ugrađen u okolinu
  2. Odabrati prikladne komponente i tehnologije nožne za ostvarenje sveprisutnog sustava
  3. Prepoznati i koristiti odgovarajuće arhitekturne obrasce i norme za ostvarenje sveprisutnog računalnog sustava
  4. Odabrati prikadne komunikacijske tehnologije i protokole za povezivanje komponenti sveprisutnog sustava u funkcionalnu cjelinu
  5. Razviti jednostavnije mehanizme samo-organizacije temeljene na informacijama o lokaciji i/ili kontekstu sustava
  6. Procijeniti prikladnost pojedinih mehanizama interakcije korisnika sa sveprisutnim sustavom

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja

Laboratorij

Laboratorijske vježbe

Tjedni plan nastave

  1. Ključni izazovi u sveprisutnom računarstvu, Zasade kibernetsko-fizikalnih sustava, Pametni objekti. pametni prostori. internet stvari, Norme i standardi, Primjeri sveprisutnih sustava
  2. Vrste i ograničenja sveprisutnih uređaja, Arhitekture i organizacija sveprisutnih uređaja, Mogućnosti obrade. pohrane i komunikacije sveprisutnih uređaja, Izvori napajanja. karakteristike i prikupljanje energije iz okoline, Osjetila i aktuatori za sveprisutne uređaje, Upravljanje potrošnjom energije
  3. Interakcije čovjek-uređaj. protokoli. norme, Interakcije uređaj-uređaj. protokoli. norme, Komunikacijski obrasci i vrste prometa, Metode lokalizacije u zatvorenom i otvorenom prostoru, Lokalno i globalno vrijeme. sinkronizacija satova, Kolaborativni aspekti sveprisutnih sustava (osjećanje. aktuacija. ušteda energije. obrada informacija. pohrana)
  4. Komunikacija temeljena na komunikacijskoj infrastrukturi, Komunikacija temeljena na ad-hoc mrežama, Metode očuvanja energije u gustim mrežama i mrežama s niskim ciklusom aktivnosti, Protokoli usmjeravanja u gustim i ad-hoc mrežama, Pokretljivost uređaja. pokretne ad-hoc mreže
  5. kibernetičko-fizički sustavi, pametni uređaji, osjetila i aktuatori, protokoli interneta stvari
  6. protokoli interneta stvari, programske platforme i usluge za internet stvari
  7. Bežične PAN (WPAN) tehnologije: Bluetooth, ZigBee, Wi-Fi, , Infracrveni podatci (IrDA), Bežična univerzalna serijska sabirnica (WUSB), Radio frekvencijska identifikacija (RFID), Komunikacija u bliskom polju (NFC) i Z-Wave, Bluetooth: protokolski stog, topologija, adresiranje, fizički kanali, formati paketa, vrste paketa, ispravljanje pogrešaka, logički kanali i vremenski periodi
  8. Međuispit
  9. ZigBee: protokolski stog, topologija, formati paketa, vrste paketa i ispravljanje pogrešaka, UWB, RFID
  10. Arhitektura M2M komunikacijskih mreža, usluge u M2M komunikacijskim mrežama
  11. Usluge u M2M komunikacijskim mrežama, sigurnost u M2M komunikaciji
  12. Operacijski sustavi, Medotologije oblikovanja programske podrške za sveprisutno računarstvo, Programske paradigme i jezici za sveprisutno računarstvo, Posrednički sustavi u sveprisutnom računarstvu, Radni okviri i usluge u sveprisutnom računarstvu, Arhitekture programske podrške u sveprisutnom računarstvu, Oblikovanje programske podrške i utjecaj na potrošnju energije
  13. Dimenzije prilagodljivosti, Slojevi prilagodljivosti, Samo organizacija, Dinamička prilagodljivost, Svjesnost lokacije, Svjesnost konteksta
  14. Interakcija za sveprisutno računarstvo (sveprisutno i kontekstno osjetljivo)
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Audiotehnologije i elektroakustika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Automatika i robotika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektroenergetika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektroničko i računalno inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektronika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektrostrojarstvo i automatizacija (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Komunikacijske i svemirske tehnologije (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi (profil)
Izborni predmet profila (2. semestar)
Računalno inženjerstvo (profil)
(2. semestar)
Računalno modeliranje u inženjerstvu (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Računarska znanost (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Znanost o mrežama (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Znanost o podacima (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)

Literatura

(.), Rajeev Alur, "Principles of Cyber-Physical Systems", MIT Press, 2015,
(.), Stedan Poslad, "Ubiquitous Computing", Wiley, 2009.,
(.), William Stallings, "Wireless Communication Networks and Systems", Pearson, 2018.,
(.), George Coulouris, Jean Dollimore, Tim Kindberg, Gordon Blair, "Distributed Systems: Concepts and Design", Pearson, 2011.,

Za studente

Izvedba

ID 222793
  Ljetni semestar
5 ECTS
R3 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
15 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

izvrstan
vrlo dobar
dobar
dovoljan