Delivered at:: Department of Applied Mathematics and Informatics (Faculty of Informatics, Mathematics, and Computer Science (HSE Nizhny Novgorod))

Course type:: Elective course

When:: 4 year, 3 module

Instructor

Zelenov, Aleksey

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Дисциплина "практический курс интернет вещей" относится к блоку дисциплин специализации профессиональной подготовки бакалавра. В дисциплине представлены современные технологии разработки «умных» устройств, коллективных алгоритмов обработки данных и алгоритмов планирования действий.

Цель освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины «Практический курс – Интернет вещей» являются изу-чение студентами общих характеристик технологического феномена Интернета Вещей (Internet of Things, IoT), принципов дизайна социо-технических систем на основе совре-менных технологий IoT для автоматизации различных процессов и рутинных операций. В число целей освоения дисциплины также включено формирование у студентов четкого представления о возможностях применения методов автоматического восприятия и анализа контекста «умных» устройств, коллективных алгоритмов обработки данных и планирования действий, получение практических навыков работы с соответствующими инструментальными средствами и программами для систем типа «интернета вещей». Достижение этих целей обеспечивает выпускнику получение высшего профессионально профилированного (на уровне бакалавра) образования и обладание перечисленными ниже об-щими и предметно-специализированными компетенциями. Они способствуют его социальной мобильности, устойчивости на рынке труда и успешной работе в роли инженеров-разработчиков интеллектуальных систем, перспективных технологических решений для моде-лирования сложных систем.

Планируемые результаты обучения

Знать:терминологию, принятую в изучаемой дисциплине, ее основные понятия и определения, применяемые на практике алгоритмы и математические методы;
основные технические характеристики устройств на примере Intel Edisson;
Знать программные и аппаратные средства восприятия контекста;
Назначение и принципы построения систем класса IoT;
применять полученные теоретические знания к решению практических вопросов планирования, проектирования, разработки, интеграции и эксплуатации информационных систем класса IoT.
Методы программирования устройств Intel Edisson на языке Python;

Содержание учебной дисциплины

Раздел 1. Введение в проблематику проектирования и реализации систем класса IoT
Понятийный аппарат Интернета вещей. История возникновения и развития направления IoT. Основные области применения. Ключевые технологические решения. Рынок произво-дителей и пользователей решений IoT. Открытые проблемы в дизайне, реализации и экс-плуатации систем «интернета вещей».
Раздел 2. Практическое освоение стандартных интерфейсов
Назначение и особенности основных компонентов в системах «интернет вещей». Понятие интерфейса в программно-аппаратной системе. Интерфейсы GPIO. Аналоговые интерфей-сы. Интерфейсы для работы с ШИМ-компонентами. Интерфейсы для работы с УАПП-компонентами. Специализированные интерфейсы I2C и SPI. Специфика реализации интерфейсов в решении Intel Edisson. Назначение и состав библиотеки MRAA. Назначение и состав библиотеки UPM.
Раздел 3. Системное программное обеспечение Intel Edisson
Понятие встроенной операционной системы и ее роль. Основные характеристики ОС се-мейства Linux. Yocto и Debian Linux как встроенные операционные системы для устройств Intel Edisson. Методика установки операционной системы Yocto на устройство Intel Edisson. Методика настройки параметров операционной системы Yocto. Методика управления программными пакетами в ОС Yocto. Основы администрирования операционной системы Yocto. Методика установки операционной системы Debian Linux на устройство Intel Edisson. Методика настройки параметров операционной системы Debian Linux. Основы администрирования операционной системы Debian Linux. Инструментарий разработчика: текстовые редакторы.
Раздел 4. Проектирование и реализация алгоритмов взаимодействия с интерфейсами GPIO
Компоненты Intel Edisson, необходимые для работы. Физические основы интерфейсов GPIO. Основы микроэлектроники. Методика использования набора Grove Starter Kit для прототипирования GPIO. Методика установки и использования библиотеки MRAA для работы с GPIO. Программирование простых сценариев взаимодействия с устройствами через интерфейс GPIO. Использование механизма прерываний для взаимодействия с уст-ройствами.
Раздел 6. Проектирование и реализация алгоритмов взаимодействия с интерфейсами ШИМ
Компоненты Intel Edisson, необходимые для работы. Физические основы интерфейсов ШИМ. Основы микроэлектроники. Методика использования набора Grove Starter Kit для прототипирования ШИМ. Методика установки и использования библиотеки MRAA для работы с компонентами ШИМ. Программирование простых сценариев взаимодействия с устройствами через интерфейс ШИМ. Использование формата RTTTL для взаимодейст-вия с устройствами.
Раздел 7. Проектирование и реализация алгоритмов взаимодействия с интерфейсами УАПП
Компоненты Intel Edisson, необходимые для работы. Физические основы интерфейсов УАПП. Основы микроэлектроники. Методика использования набора Grove Starter Kit для прототипирования УАПП. Методика установки и использования библиотеки MRAA для работы с компонентами УАПП. Программирование простых сценариев взаимодействия с устройствами через интерфейс УАПП.

Элементы контроля

контрольная
экзамен
Итоговый контроль в 2019/2020 учебном году состоялся в 3 модуле
контрольная
экзамен
Итоговый контроль в 2019/2020 учебном году состоялся в 3 модуле

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (3 модуль)
0.7 * контрольная + 0.3 * экзамен

Bachelor’s Programme 'Applied Mathematics and Information Science'

The Internet of Things in Practice

Instructor

Программа дисциплины

Аннотация

Цель освоения дисциплины

Планируемые результаты обучения

Содержание учебной дисциплины

Элементы контроля

Промежуточная аттестация

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

Рекомендуемая дополнительная литература