5G Networks, Services and their Synergies with Industrial IoT
A tantárgyleírás hatályossága
| Subject name (Hungarian, English) |
5G hálózatok, szolgáltatásaik, és az ipari IoT szinergiája
5G Networks, Services and their Synergies with Industrial IoT
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Subject code | BMEVITMDV02 | ||||||||||||
| Subject type | — | ||||||||||||
| Training Level | — | ||||||||||||
| Course types and hours (weekly/semester) |
|
||||||||||||
| Assessment type | vizsga | ||||||||||||
| Credits | 5 | ||||||||||||
| Subject coordinator |
DR. Varga Pál
position: egyetemi docens
contact:
varga.pal@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Responsible department |
Távközlési és Mesterséges Intelligencia Tanszék
|
||||||||||||
| Faculty | Villamosmérnöki és Informatikai Kar | ||||||||||||
| Subject website | — | ||||||||||||
| Primary curriculum type | — | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Strong prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Weak prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Parallel prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Milestone prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Exclusion | none |
Objectives
1. hét
Bevezetés. Követelmények az ipari IoT rendszerekkel kapcsolatban – felhasználási területek alapján. Üzembe helyezési és karbantartási sajátosságok. Az IoT és a CPS (Cyber-Physical Systems) viszonya. IoT rendszerek rádiós hálózati igényei. Az 5G ígéretei és követelményei.
2. hét
IoT rádiós hozzáférési technológiák jellemzői, taxonómiája és összehasonlítása. Ezek gyengeségei az ipari IoT igényeivel szembeállítva. Lehetőségek és szűk keresztmetszetek az 5G használatát nélkülöző megoldásokban (NB-IoT, Cat-M, LoRa, SigFox, valamint ZigBee, UWB, Bluetooth, stb.).
3. hét
Az 5G rádiós hálózat követelményei és megoldásai. Rádiós hozzáférés. Kódolási eljárások. Kapcsolat a maghálózattal.
4. hét
5G: beépített módszerek a kis késleltetési, a magas biztonsági, a nagy végberendezés-számmal kapcsolatos, valamint a további egyéb követelmények teljesítésére.
5. hét
Az 5G maghálózat felépítése, funkciói. Az Evolved Packet Core és az 5G maghálózat összehasonlítása.
6. hét
5G szolgáltatások esettanulmányokon keresztül. Hálózati technológiák konvergenciája: a WiFi és 5G, vezetékes hozzáférési hálózatok és 5G, 2G, 3G, 4G és 5G – technológiák közötti session-átadás.
7. hét
Az ipari IoT fejlődése: átmenet a DCS és SCADA-alapú modellekből az IoT és CPS modellek felé. Valós idejű követelmények. A helyi automatizálási felhő architektúra alapjai. Összekapcsolódó helyi automatizálási felhők. Egyenrangú és hierarchikus architektúra-változatok. Az Edge, Platform és Enterprise szintek kapcsolódásának kihívásai és módszerei.
8. hét
Heterogén, több-szereplős ipari IoT rendszerek és követelményeik. Az ipari IoT biztonságtechnikai kihívásai és megoldásai. Protokollok, szemantikai sémák – egyeztetési kihívások és megoldások.
9. hét
Az 5G használata az ipari IoT-ban – architekturális megoldások. A kommunikáció elemei és folyamata a végberendezések üzembe helyezésétől a funkcionális adatátvitelig.
10. hét
IoT eszközök életciklusa. Az ellátási lánc menedzsment és az életciklus kapcsolata. Az 5G és az ipar4.0 válaszai a végberendezések életciklusának kézben tartására. Biztonsági kockázatok, ezek felismerési módjai és mitigációja.
11. hét
Komplex ipari IoT esettanulmányok – Mixed Reality, proaktív karbantartás. Digitális lábnyom tárolása és követése többszereplős, komplex ellátási láncokban. Real-time end-to-end követelmények teljesítése 5G támogatással. Kitekintés: Time Sensitive Networking.
12. hét
Házi feladatok bemutatása – demonstrációk és előadások formájában.
13. hét
Keretrendszerek: AllJoyn, Arrowhead, LWM2M, stb. Esettanulmány: folyamatszintű end-to-end ellátási lánc menedzsment dinamikus kezelése szolgáltatás orientált architektúrában, heterogén szereplőkkel, az Arrowhead keretrendszerben.
14. hét
Kitekintés: Blockchain az Ipar4.0-ban. Az iparban használandó blockchain-technológiákkal kapcsolatos követelmények. Meglévő megoldások összehasonlítása. Lehetőségek, kihívások és veszélyek.
Összefoglalás, konklúziók.
Learning outcomes
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Knowledge
No learning outcomes recorded.
Skills
No learning outcomes recorded.
Attitudes
No learning outcomes recorded.
Autonomy and responsibility
No learning outcomes recorded.
Oktatási módszertan
Tanulástámogató anyagok
Not provided.
Recommended preliminary knowledge for completing the subject
General rules
Assessment methods
In-term assessments
No detailed assessments provided.
Weight of in-term assessments
No weights provided.
Exam-period assessments
No detailed assessments provided.
Weight of exam elements
No weights provided.
Grade calculation
No grade thresholds provided.
Attendance requirements
No attendance requirements provided.
Rules for retake and resubmission
Not provided.
Short description
Not provided.
Detailed description
Not provided.
Recommended courses
Workload to complete the subject
No workload breakdown provided.
Validity of subject requirements
Curriculum placement
No curriculum placements recorded for this subject version.