Szenzorhálózatok

Sensor Networks

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

—

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Szenzorhálózatok

Sensor Networks

Tantárgykód

BMEVIMM9084

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	4	0	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	—	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

vizsga

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

dr.Simon Gyula

beosztás: egyetemi docens

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

—

Kar

Tantárgy weboldala

http://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimm9084/

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

A szenzorhálózatok tipikus alkalmazási területei.

Példák az egészségügy, mérnöki alkalmazások, környezetvédelem, honvédelem és az intelligens otthon témaköréből.

MEMS – mikro elektro-mechanikus rendszerek)

Érzékelő és cselekvő hálózatok (�sensor and actor�)

Jövőkép: az intelligens por (smart dust).

Intelligens szenzorok hardver architektúrái.

Szenzorok felépítése, jellemzői, fizikai adottságai

(szenzor-, helymeghatározó-, mobilitásvezérlő-, vezérlő-, adóvevő-egység, energiaellátás)

A Berkeley mote és az MIT-mote.

Intelligens szenzorok szoftver architektúrái.

Real-time operációs rendszerek. Példák: mC-OS, eCos.

A TinyOS.

Kommunikációs protokollok.

Fizikai réteg (jelterjedés, energiatakarékosság, moduláció)

Adatkapcsolati réteg (közeghozzáférés (S-MAC), energiatakarékosság, hibajavítás)

Hálózati réteg (energiatudatos útvonalválasztás, helytudatosság, együttműködés külső hálózatokkal, klaszter-alapú protokollok, �irányított diffúzió�)

Átviteli réteg (TCP-szerű, globális címzés nélküli, kis tárigényű protokollok)

Alkalmazási réteg (SMP, TADAP, SQDDP protokollok)

Szabványok: IEEE 802.11; IEEE 802.15.4, ZigBee

Middleware feladatok szenzorhálózatokban.

Idő szinkronizálás ad-hoc szenzorhálózatokban. Szinkronizációs protokollok.

Tipikus útvonal-választási feladatok

A lokalizáció problémaköre. Az ön- és objektum lokalizáció megoldásának lehetőségei. Statikus és dinamikus lokalizáció.

Információ kezelés és feldolgozás. Szenzorhálózatok, mint adatbázisok. Az adattér architektúra.

Kollaboratív feldolgozás; tipikus feladatok.

Mérés és jelfeldolgozási feladatok (irreguláris mintavételezés)

Intelligens szenzor platformok és fejlesztői környezetek.

Szenzorok modellezése; szimulációs eszközök. Szenzorhálózatok modellezése.

Esettanulmányok.

Már napjainkban sem ritkák a több száz, a jövőben pedig tipikusak lesznek a több ezer olcsó, intelligens (limitált számítási kapacitással és szerény kommunikációs képességgel rendelkező) érzékelőből álló, egy közös cél érdekében összehangolt működést (érzékelést, számítást, beavatkozást) végző szenzorhálózatok, amelyek az egészségügy, a gyártás-monitorozás, a környezetvédelem, a honvédelem és a mindennapi élet számos területén helyet követelnek maguknak. A tárgy bevezetést nyújt a szenzorhálózatok szerteágazó témakörébe. Ismerteti a szenzorhálózatok tipikus (jelen és jövőbeli) alkalmazási lehetőségeit. Tárgyalja az eszközök hardver felépítését, az alkalmazott operációs rendszerek és szoftver architektúrák jellegzetességeit. Vizsgálja a – tipikusan - szerény erőforrásokkal rendelkező eszközökkel való adatgyűjtés, adatfeldolgozás és (ad-hoc) hálózati kommunikáció problémakörét, valamint ismerteti a szükséges middleware szolgáltatásokat. Az elméleti megoldásokat gyakorlati példákon keresztül illusztrálja. A hallgatók egy házi feladat megoldása során szerezhetnek készségszintű ismereteket is a szenzorhálózatok témakörében.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

(előadás, gyakorlat, laboratórium): előadás

Tanulástámogató anyagok

Online források

Edgar H., Jr. Callaway, Edgar H. Callaway, �Wireless Sensor Networks: Architectures and Protocols�, Auerbach Publications; (August 2003), ISBN: 0849318238; Feng Zhao, Leonidas Guibas, �Wireless Sensor Networks: An Information Processing Approach�, Morgan Kaufmann Publishers, (May 2004), ISBN 1-55860-914-8; A tárgy feldolgozását ezen kívül kiadott segédletek, cikkek segítik.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

nincs

Általános szabályok

Követelmények: a. A szorgalmi időszakban: 1 házi feladat (min 50% eredménnyel). b. A vizsgaidőszakban: Írásbeli és szóbeli vizsga. Elővizsga: Megegyezés szerint Pótlási lehetőségek: A házi feladat a beadási határidő után különeljárási díj ellenében adható be, illetve javítható a szorgalmi időszak végéig, ezután nem pótolható.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak

A tárgy felvételéhez az angol nyelv ismerete ajánlott (szakirodalom olvasás).

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.