Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail předmětu
FEKT-CZV-IOTAk. rok: 2026/2027
Předmět zahrnuje témata návrhu komunikačních infrastruktur pro zabezpečený přenos dat v rámci (průmyslového) Internetu věcí. Jsou pokryty bezdrátové komunikační technologie: (i) 5G NonStand-Alone (NSA), StandAlone (SA), (ii) Narrowband IoT (NB-IoT), (iii) LTE Cat-M, (iv) Wireless M-Bus, (v) Bluetooth Low Energy, kdy je diskutována integrace ve frekvenčním spektru, teoretické vlastnosti dané technologie a reálné měření + doporučení nasazení pro IoT scénáře. Cyklus přednášek je zakončen zvanou přednáškou od telekomunikačního operátora, shrnující aktuální implementaci v reálné mobilní sítí 5. generace s praktickými ukázkami.
V rámci laboratorních cvičení budou diskutovány základní principy komunikace mezi koncovými zařízeními (senzory, aktuátory, …) a zasílání dat na vzdálený server, kde probíhá následné zpracování (analýza) dat. Posluchači se prakticky seznámí se senzory pro IoT a Průmysl 4.0, kdy bude cílem zasílání dat skrze zvolenou komunikační technologii. Pro přenos dat bude ze strany studentů zvolen vhodný komunikační protokol (MQTT, MQTT-SN, CoAP, LWM2M atd.) na základě vstupních požadavků. Laboratorní cvičení budou zakončeny semestrálním projektem, kde budou posluchači demonstrovat pochopení tématu.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Studijní opory
Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů
Učební cíle
Předmět „Komunikační systémy pro IoT“ si klade za cíl seznámit posluchače s aktuálními možnostmi přenosu senzorických dat s využitím bezdrátových komunikačních technologií v rámci konceptu průmyslového Internetu věcí (IIoT – Industrial Internet of Things), inteligentních komunikačních sítí (Smart Grid), chytrých měst (Smart Cities) a nastupující vize Průmyslu 4.0 (Industry 4.0). Posluchači budou seznámeni s hlavními rozdíly mezi mMTC (massive Machine-type Communication), M2M (Machine-to-Machine) a H2H (Human-to-Human) komunikací, následnou potřebou agregace dat v rámci lokální sítě a vhodnou volbou komunikační infrastruktury (mobilní sítě 4G/5G/5G-IoT, Wireless M-Bus, BLE, LoRaWAN, SigFox) s ohledem na velikost zasílaných dat, úroveň zabezpečení, četnost zasílání dat a omezení použitých zařízení z pohledu použité architektury (ARM, MIPS) či způsobu napájení.
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Úvod do problematiky bezdrátových přenosů dat v licenčním a bezlicenčním frekvenčním pásmu. Komunikační systémy 5. generace (5G New Radio; mMTC, IoT, IIoT). 2. Komunikační protokoly pro průmyslový Internet věcí – úvod, teoretické porovnání, výsledky reálných měření a doporučení pro praktické nasazení.3. Komunikační technologie v bezlicenčním frekvenčním pásmu (Sigfox, LoRaWAN): teoretický rozbor, specifika ISM pásma, komunikační scénáře.4. Bezdrátové komunikační technologie v bezlicenčním frekvenčním pásmu (Sigfox, LoRaWAN): komunikační moduly, scénáře zasílání dat, výsledky reálných měření a doporučení pro praktické nasazení.5. Komunikační technologie NB-IoT: specifika licenčního frekvenčního pásma, módy integrace, režimy snížené spotřeby, fyzické a logické kanály.6. Komunikační technologie NB-IoT: komunikační moduly, scénáře zasílání dat, výsledky reálných měření a doporučení pro praktické nasazení.7. Komunikační technologie LTE Cat-M: módy integrace, režimy snížené spotřeby, fyzické a logické kanály, porovnání NB-IoT vs. LTE Cat-M.8. Komunikační technologie NB-IoT: komunikační moduly, scénáře zasílání dat, výsledky reálných měření a doporučení pro praktické nasazení. Možnosti kombinace NB-IoT a LTE Cat-M na jednom čipu (Multi-RAT).9. Bezdrátové komunikační technologie Bluetooth Low Energy (BLE) a Wireless M-BUS: specifika komunikace v rámci HAN, možnost lokálního sběru dat a následné agregace. Porovnání vhodnosti technologií pro IoT scénáře.10. Bezdrátové komunikační technologie: zvaná přednáška od telekomunikačního operátora. Praktická ukázka funkčnosti rádiové, transportní a core části sítě pro IoT/5G.
Laboratorní cvičení