APZPB041 Internet věcí a telemetrie

Fyzikální ústav v Opavě
léto 2025
Rozsah
2/1/0. 4 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
Ing. Tomáš Janečka (přednášející)
Ing. Tomáš Janečka (cvičící)
Garance
Ing. Tomáš Janečka
Fyzikální ústav v Opavě
Předpoklady
(FAKULTA(FU) && TYP_STUDIA(B))
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
V rámci základního kurzu bude posluchač seznámen s obecnou problematikou IoT, získá ucelený přehled o aplikacích pro IoT, architektuře, infrastruktuře a bezpečnosti v síti. Získané poznatky lze dále rozšířit v navazujícím kurzu „Návrh systému s IoT“.
Výstupy z učení
Upon completing the course, the student will be introduced to general IoT issues, IoT applications, architecture, infrastructure and network security.
Osnova
  • 1. Charakteristika IoT

  • 2. Historie IoT

  • 3. Aplikace a využití IoT: průmysl, stavebnictví a výroba (chytrá továrna), spotřebitelské využití (chytrá domácnost), maloobchodní síť, finanční správa, lékařská a zdravotní péče, doprava, transport a logistika, zemědělství a životní prostředí, energetika a správa energie, chytrá města

  • 4. Sensory a koncová zařízení: termočlánky a teplotní čidla, halové sensory a snímače proudu, Fotoelektrické a PIR snímače, aktivní snímače, MEMS snímače (akcelerometry, gyroskopy, tlakové snímače)

  • 5. Správa napájení (Power management): solární, piezo-mechanické, RF a termo zdroje, uchování elektrické energie (baterie a akumulátory, superkapacitory)

  • 6. Architektura IoT: síťové architektury a topologie, rozsahy a pokrytí, energetická náročnost. Vlastnosti sítí Wi-Fi, Bluetooth Low Energy (BLE), ZigBee, 6LoWPAN, Thread, NB, LoRa, Sigfox.

  • 7. Komunikační protokoly v sítích IoT: MQTT, MQTT-SN, CoAP, STOMP,AMQP

  • 8. Servery a cloudová úložiště pro zpracování dat IoT

  • 9. Bezpečnost v sítích IoT: definice bezpečnosti, rozbor možných útoků, fyzická a hardwarová ochrana, softwarová ochrana, kryptografie, vládní nařízení

  • 10. Aliance, komunity a konsorcia IoT

  • 11. Udržitelnost systému IoT


  • Ve cvičeních se posluchač prakticky seznámí s existujícími systémy IoT na různých platformách včetně související správy dat na cloudových službách, a s diagnostickými zařízeními pro simulaci koncových jednotek a testování pokrytí signálem IoT.

Literatura
    povinná literatura
  • v
  • Gaston C. Hillar, MQTT Essentials - A Lightweight IoT Protocol, ISBN 978-1-78728-781-5
  • Davi Hanes, IoT Fundamentals: Networking Technologies, Protocols, and Use Cases for the Internet of Things ISBN 978-1-58714-456-1
    doporučená literatura
  • Naresh Gupta, Inside Bluetooth Low energy, Second Edition, ISBN 978-1-63081-089-4 https://www.iot-portal.cz
Výukové metody
přednáška, cvičení
Metody hodnocení
Aktivní účast na cvičeních, v rámci ústní zkoušky prokázání znalosti problematiky studijního předmětu.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích léto 2021, léto 2022, léto 2023, léto 2024.