Detail předmětu

Komunikace v blízkosti člověka

FEKT-MPC-KBCAk. rok: 2023/2024

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.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Tomáš Mikulášek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Vstupní znalosti

Jsou požadovány základní znalosti matematiky a fyziky.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Hodnotí se: 2 nepovinné testy (až 10 bodů za oba testy), povinný projekt (maximálně 20 bodů), povinné počítačové úlohy (až 20 bodů). Zkouška má povinnou písemnou část (až 20 bodů, minimálně je potřeba získat 10 bodů) a nepovinnou ústní část (až 30 bodů, účast je podmíněna úspěšným absolvování písemné části).  Obsah zkoušky odpovídá anotaci předmětu. 

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s mechanismy šíření elektromagnetických (EM) vln v blízkosti živé tkáně, s návrhem vhodných EM komponentů a jejich implementací.
Absolvent je schopen navrhnout bezdrátovou síť pro komunikaci v blízkosti živé tkáně, navrhnout a implementovat její dílčí komponenty.

Základní literatura

RAIDA, Z. a kol. Elektromagnetické struktury v blízkosti živých tkání, Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2016. ISBN: 978-8-0214-4419-5. (CS)
HALL, P. S.; HAO, Y. Antennas and Propagation for Body-Centric Wireless Communications. Norwood: Artech House, 2012. ISBN: 978-1-6080-7376-4. (EN)
YANG, G.Z. Body sensor networks. Springer, 2014. ISBN: 978-1-4471-6373-2 (EN)
CARRARA, S. Handbook of bioelectronics. Directly interfacing electronics and biological systems. Cambridge University Press, 2015. ISBN: 978-1-1070-4083-0 (EN)

eLearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-EKT magisterský navazující, 2. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Mikulášek, Ph.D.

Osnova

1. Bezdrátová komunikace: Elektromagnetické vlny
2. Bezdrátová komunikace: Konečné diference a prvky
3. Modelování živé tkáně: Numerické a fyzické fantomy
4. Modelování šíření vln: On-body & off-body komunikace
5. Antény pro komunikaci na těle: Základní principy
6. Antény pro komunikaci na těle: Flíčkové prvky
7. Antény pro komunikaci na těle: Štěrbinové prvky
8. Antény pro komunikaci uvnitř těla: Základní principy a požadavky
9. Antény pro komunikaci uvnitř těla: Anténní prvky
10. Nositelná elektronika: Technologické aspekty 

Cvičení na počítači

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Mikulášek, Ph.D.

Osnova

1. Modelování šíření vln: Koaxiální vedení
2. Bezdrátová komunikace: Konečné diference a prvky
3. Modelování živé tkáně: Šíření EM vln uvnitř tkáně
4. Antény pro komunikaci na těle: Drátový monopól
5. Antény pro komunikaci na těle: Motýlkový štěrbinový dipól
6. Antény pro komunikaci na těle: Flíčková anténa
7. Antény pro komunikaci na těle: Invertovaná F anténa

eLearning

eLearning: aktuální otevřený kurz