Szenzorhálózatok és alkalmazásaik

Sensor Networks and Applications

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Szenzorhálózatok és alkalmazásaik

Sensor Networks and Applications

Tantárgykód

BMEVITMMA09

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	2	1	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	kapcsolt	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

vizsga

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

DR. Vidács Attila

beosztás: egyetemi docens

elérhetőség: vidacs.attila@vik.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Távközlési és Mesterséges Intelligencia Tanszék

Kar

Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Tantárgy weboldala

—

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

1. Intelligens szenzorok hardver és szoftver architektúrái. Szenzor „mót”-ok hardver komponensei. Szenzor operációs rendszerek (TinyOS, nesC, MOS).

2. Kommunikációs protokollok: fizikai réteg, alvás-ébrenlét ütemezése, idő szinkronizálás; adatkapcsolati réteg, közeghozzáférés vezérlése (szenzor-MAC).

3. Hálózati réteg, energia- és helytudatos útvonalválasztás; attribútum alapú címzés, klaszterképzés; adatközpontú működés. Átviteli réteg (TCP-szerű, globális címzés nélküli, kis tárigényű protokollok). Alkalmazási réteg protokollok (SMP, TADAP, SQDDP).

4. Szenzorhálózati architektúrák. Szenzorhálózatok tervezési kérdései. Topológia konstrukció és menedzsment, egy- és többugrásos kommunikáció, energiatakarékosság, topológia-kontroll.

5. Esemény-, idő- és lekérdezés alapú vezérlés. Adat-aggregáció hálózaton belül. Mobilitás szenzorhálózatokban, bázisállomás vs. szenzor mobilitás, virtuális mobilitás

6. Lokalizáció és nyomkövetés szenzorhálózatokban, helytudatos működés

7. Szenzorhálózatok modellezése, szimulációs eszközök (tossim). Teszthálózatok (IoT-LAB). Szabványosítási kérdések (IEEE 802.15.4, ZigBee).

8. Szenzorhálózatok biztonsága. Biztonságos adattovábbítás szenzorhálózatokban. Kritikus infrastruktúra. Infrastruktúra védelme. Elosztott támadások és védekezés.

9. Crowdsourcing és crowdsensing alkalmazások. Ösztönző mechanizmusok.

10. Érzékeny adatok a szenzorhálózatokban. Szenzor adatok nyilvánossága. Jogosultsági kérdések. Felhasználók azonosítása és nyomonkövetése. Anonimitás a szenzorhálózatokban..

11. Tipikus szenzorhálózati alkalmazási területek. Esettanulmányok. Intelligens város - pilot projektek (Smart Santander, Yokohama Smart City Project, T-City Szolnok, stb). Intelligens munkahely, intelligens otthon projektek.

12. Kitekintés – „intelligens por”, tárgyak internete.

Az intelligens környezetek (városok, munkahelyek, otthonok) „intelligenciája” nagymértékben köszönhető a különböző falakba, úttestbe ágyazott, vagy a felhasználók intelligens eszközeibe integrált és általuk hordozott szenzoroknak, melyek folyamatosan észlelik a fizikai világ történéseit, és azokról nyers adatokat rögzítenek, melyeket aztán egy hálózatba csatlakozva megosztanak. Az adatok feldolgozása után pedig a kinyert információkat hozzáadott értékű szolgáltatásként kapják vissza a felhasználók. A tárgy betekintést nyújt a vezetéknélküli szenzorhálózatok szerteágazó témakörébe. Tárgyalja a – tipikusan – szerény erőforrásokkal rendelkező eszközökkel való adatgyűjtés, adatfeldolgozás és (ad-hoc) hálózati kommunikáció problémakörét, ismerteti a szükséges middleware szolgáltatásokat, illetve kitér a szenzorhálózatokkal kapcsolatos biztonsági és privacy kérdéskre is. Hangsúlyt kapnak a szenzorhálózatok fontosabb jelen és jövőbeni alkalmazási területei, különösen az intelligens környezetekhez (város, munkahely, otthon) köthető alkalmazások és szolgáltatások.

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

A tárgy oktatása heti 2 órás előadások és kéthetenként tartott, 2 óra időtartamú gyakorlatok formájában történik. Az előadáson elmondott ismereteket a tantermi gyakorlatokon tárgyalt esettanulmányok, példák egészítik ki, melyeknek egy részét a hallgatók előzetesen kiosztott házi feladatként készítik majd elő.

Tanulástámogató anyagok

Online források

H. Karl, A. Willig, „Protocols and Architectures for Wireless Sensor Networks”, John Wiley & Sons Ltd, 2005 (ISBN 0-470-09510-5)I. Stojmenovic, „Handbook of Sensor Networks – Algorithms and architectures”, John Wiley & Sons Ltd, 2005 (ISBN 0-471-68472-4)F. Zhao, L. Gubias, „Wireless Sensor Networks – An Information Processing Approach”, Morgan Kaufmann (Elsevier), 2004 (ISBN 1-55860-914-8)E. H. Callaway, „Wireless Sensor Networks – Architectures and Protocols”, Auerbach (CRC Press), 2003 (ISBN 0-8493-1823-8)

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

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

Infokommunikáció Hálózati technológiák és alkalmazások

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)

Infokommunikáció Hálózati technológiák és alkalmazások

Általános szabályok

Követelmények: Az aláírás, és ekként a vizsgára bocsátás feltétele egy a szorgalmi időszakban elkészített házi feladat, annak bemutatása egy gyakorlaton, majd a megjegyzések alapján az írásos anyag megfelelő módosítása. Pótlási lehetőségek: Házi feladat pótlása szorgalmi időszakban.

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

VITMA301 - Infokommunikáció

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.