Detail předmětu
Near and on Body Communications
FEKT-MPA-KBCAk. rok: 2021/2022
Předmět diskutuje reprezentaci živé tkáně vhodnými numerickými fantomy a šíření elektromagnetických vln podél lidského těla. Předmět se věnuje návrhu antén pro komunikaci v blízkosti těla, vysvětluje princip integrace antén do textilních substrátů a propojení antén se senzory vitálních funkcí. V posledním kroku se věnujeme systémové optimalizaci takto vytvořené bezdrátové sítě.
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Absolvent je schopen navrhnout bezdrátovou síť pro komunikaci v blízkosti živé tkáně, navrhnout a implementovat její dílčí komponenty.
Prerekvizity
Jsou požadovány základní znalosti matematiky a fyziky.
Doporučená nebo povinná literatura
HALL, P. S.; HAO, Y. Antennas and Propagation for Body-Centric Wireless Communications. Norwood: Artech House, 2012. ISBN: 978-1-6080-7376-4 (EN)
SAZANOV, E. Wearable sensors: fundamentals, implementation and applications. Elsevier, 2020. ISBN: 978-0-1281-9246-7 (EN)
ABBASI, Q.H.; REHMAN, M.U.; QARAQE, K.; ALOMAINY, A. Advances in body-centric wireless communication. Applications and state-of-the-art. The IET, 2016. ISBN: 978-1-8491-9989-6 (EN)
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a individuální projekt.
Způsob a kritéria hodnocení
Průběžné testy (10 bodů), počítačová cvičení (20 bodů), individuální projekt (20 bodů), zkouška (50 bodů).
Jazyk výuky
angličtina
Osnovy výuky
1. Numerické metody řešení Maxwellových rovnic, dostupné komerční řešiče.
2. Reprezentace živých tkání numerickými fantomy (vrstvové, voxelové).
3. Modelování šíření elektromagnetických vln podél těla a směrem od těla.
4. Přehled základních typů antén vhodných pro práci v blízkosti živé tkáně.
5. Návrh antén na bázi flíčků.
6. Návrh lineární štěrbinové řady.
7. Návrh štěrbinové smyčky.
8. Zadání a diskuse individuálních projektů.
9. Integrace antén do textilních substrátů.
10. Integrace antén do epidermálních fólií.
11. Komerčně dostupné senzory životních funkcí, bezdrátové propojení, výkonová bilance.
12. Systémová analýza a optimalizace bezdrátové sítě v blízkosti těla.
13. Obhajoba samostatného projektu.
Cíl
Cílem předmětu je seznámit studenty s mechanismy šíření elektromagnetických (EM) vln v blízkosti živé tkáně, s návrhem vhodných EM komponentů a jejich implementací.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Zařazení předmětu ve studijních plánech