Course detail
Wireless Sensor Networks
FEKT-MSSYAcad. year: 2013/2014
The course aims to introduce the issues arising during development and deployment of the wireless sensor networks for the monitoring applications. In order to show the real bahaviour of the sensor hardware components, the training is divided into the Microprocessor (MCU ) and Wireless part. The prepared tutorials are tightly linked with specific WSN hardware, which is provided to the audience. In the MCU tutorials, the main principles of operations with the 8-bit AVR microcontroller are introduced, while in the Wireless tutorials, the audience learn how to develop WSN solution based on the Zigbee PRO specification.
Language of instruction
Number of ECTS credits
Mode of study
Guarantor
Department
Learning outcomes of the course unit
Prerequisites
Co-requisites
Planned learning activities and teaching methods
Assesment methods and criteria linked to learning outcomes
Course curriculum
Technology WSN
WSN node architecture
AVR microprocessors
Registers
2: Timers
Interrupts
LCD displays
3: Serial communication
USART
SPI
I2C
4: Senzors
A/D Convertors
5: Basics of Wireless Transmissions
Physical Layer defined by IEEE 802.15.4
Network Coexistence
Rádio chip AT86RF230
6: Link layer defined by IEEE 802.15.4
CCA(Clear Channel Assesment)
Access Method CSMA/CA
Superframes
7: Energy Consumption
8: Zigbee protocol
Network layer and routing
9: Application layer and security
10: Localization od wireless nodes
11: Bluetooth, WiFi, WirelessHART
12: Presentation of companies
Work placements
Aims
Specification of controlled education, way of implementation and compensation for absences
Recommended optional programme components
Prerequisites and corequisites
Basic literature
Stojmenovic I., Handbook of Sensor Networks, Wiley,ISBN:13 978-0-471-68472-5, 2005. (EN)
Recommended reading
Classification of course in study plans
Type of course unit
Lecture
Teacher / Lecturer
Syllabus
Technologie WSN
Architektura bezdrátové senzorové jednotky
AVR mikrokontroléry a jejich I/O periférie
Práce s registry
2: Základy práce s časovači
Časovače v komparačním režimu
Obsluha přerušení
LCD displeje
3: Základy sériové komunikace
USART
SPI
I2C
4: Snímání dat z analogových senzorů
Princip AD převodníků
Analogový komparátor
Práce s pamětí
5: Základy bezdrátového přenosu dat
Fyzická vrstva dle IEEE 802.15.4
Koexistence bezdrátových technologií
Rádiový modul AT86RF230
6: Linková vrstva dle IEEE 802.15.4
Definice zařízení v síti
Ustanovení WPAN sítě
CCA(Clear Channel Assesment)
Přístupová metoda CSMA/CA
Princip využívání Superrámců
7: Energetická náročnost snímání a přenosu dat
8: Úvod do protokolu Zigbee
Síťová vrstva (směrování mesh a strom)
9: Protokol Zigbee a zabezpečení sítě
10:Lokalizace bezdrátových zařízení
11: Technologie Bluetooth, WiFi, WirelessHART
12: Odborné přednášky firem
Laboratory exercise
Teacher / Lecturer
Syllabus
Lab1: Ovládání periférií mikrokontroléru AVR (práce s LED diodami)
Lab2: Programování čítače a přenos dat po sériové sběrnici do PC + přerušení
Lab3: Snímání dat ze senzorů, zapouzdření do paketu, přenos do PC
Lab4: Samostatný projekt I
Lab5: Základy implementace protokolu Zigbee I
Lab6: Základy implementace protokolu Zigbee II
Lab7: Konfigurace bezdrátového přenosu, vysílač a přijímač
Lab8: Konfigurace bezdrátového Zigbee senzoru, analýza komunikace a zadání Projektu II
Lab9: Samostatná práce na Projektu II
Lab10: Samostatná práce na Projektu II
Lab11: Prezentace a vyhodnocení Projektu II