Учебно-методические комплексы

Подробнее

Рассчитывать параметры типовых электрических схем и электронных устройств.
Производить измерения основных электрических характеристик оборудования и обрабатывать результаты.
Студент должен знать:
Базовые понятия, архитектуру и технологии организации IoT.
Основные компоненты аппаратного обеспечения IoT.
Способы передачи данных в беспроводных сенсорных сетях (WSN), протоколы и технологии.
Принципы межмашинной коммуникации (M2M), NFC, промышленные сети.
Характеристики облачных вычислений IoT, модели обслуживания.
Стандарты и технологии передачи данных в IoT (RFID, LPWAN, LTE-M, NB-IoT, LoRa, ZigBee, Bluetooth и др.).
Основные меры безопасности для устройств IoT.
✓ Структура и содержание аттестации (дифференцированный зачет):
Форма: Компьютерное тестирование (последнее занятие, 2 часа). Допуск — освоение теоретического материала и выполнение практических занятий.
Банк заданий: 50 вопросов закрытого типа + 50 вопросов открытого типа.
Билет: 30 вопросов (15 закрытых + 15 открытых), случайная выборка.
Регламент: 90 минут (1,5 мин на закрытый вопрос, 2 мин на открытый) + 40 мин на подготовку/проверку.
Критерии оценки:
«5» (отлично): 90–100% верных ответов.
«4» (хорошо): 75–89%.
«3» (удовлетворительно): 55–74%.
«2» (неудовлетворительно): менее 55%.
✓ Тематические разделы заданий (примеры):
1. Основы и архитектура IoT:
Определение, сферы применения (потребительский IoT — CIoT, промышленный IoT — IIoT).
Архитектура IoT, основные компоненты: устройства (сенсоры, актуаторы), шлюзы, сети, платформы, приложения.
Модели облачного обслуживания: IaaS, PaaS, SaaS.
Центры обработки данных (виртуализация, автоматизация).
2. Беспроводные сенсорные сети (WSN) и топологии:
Состав узла WSN (элемент питания, микроконтроллер, радиоантенна, сенсор/актуатор).
Топологии WSN: звезда (прямая связь со шлюзом), дерево (корневые, родительские и дочерние узлы), ячеистая (связь с несколькими соседними узлами, маршрутизация).
Типы узлов: шлюз, маршрутизаторы, сенсоры/актуаторы.
Операционные системы для IoT (Contiki, Ostro Linux, Brillo, Lite OS).
3. Протоколы и технологии передачи данных:
Классификация по дальности: WPAN (Bluetooth, ZigBee, 6LoWPAN, UWB), WLAN (Wi-Fi, WAVE), LPWAN (LoRaWAN, SigFox, NB-IoT, LTE-M).
Протоколы прикладного уровня для IoT: MQTT, CoAP, DDS, XMPP, AMQP (их применение на разных участках сети: узел-узел, узел-сервер).
Технологии радиочастотной идентификации (RFID): типы меток (RO, WORM, RW), считыватели.
Специфические технологии: NFC (ближняя бесконтактная связь), Z-Wave (ячеистая топология), Li-Fi, ANT+.
Подтипы LTE для IoT: Cat 1 (до 10 Мбит/с), Cat 4 (до 150 Мбит/с), Cat M1 (низкая скорость, энергоэффективность).
4. Обработка данных и системы реального времени:
Инструменты обработки и анализа данных: облачные технологии, Big Data, машинное обучение, искусственный интеллект, блокчейн.
Системы мониторинга (сбор данных, аналитика, реагирование).
Системы реального времени, микроконтроллеры и программируемые процессоры.
5. Безопасность и угрозы в IoT:
Модель угроз IoT (уровни: вещи, сеть, сервисы и приложения).
Виды угроз: потеря конфиденциальности, модификация информации, эксплойты, скомпрометированные устройства, физические атаки, DDoS-атаки.
Меры безопасности: шифрование, защита доступа, безопасность по умолчанию.
✓ Примеры практических заданий (фрагменты):
Знание стандартов: «Какие из перечисленных стандартов относятся к WPAN?» (Ответ: Bluetooth, ZigBee, 6LoWPAN).
Характеристики технологий: «К какой технологии беспроводной связи относятся характеристики: радиус до 5 км, скорость до 50 кбит/с, срок службы до 10 лет?» (Ответ: LoRa).
Топологии WSN: «Какая характеристика относится к ячеистой топологии WSN?» (Ответ: каждое устройство связано с несколькими соседними, данные передаются по удобному маршруту).
Определение устройств: «Какие устройства являются актуаторами в IoT?» (Ответ: устройства, открывающие двери, регуляторы освещения, роботы-манипуляторы).
Открытый вопрос: «Что такое беспроводная сенсорная сеть?», «Что такое LoRa?», «Для каких целей используют IaaS?».