- Курс: 4
Дисципліна «Основи IoT» розрахована на студентів природничих спеціальностей, призначена для формування у стійких знань та вироблення навичок з принципів проектування, конструювання та надійності програмно-апаратних платформ і пристроїв Інтернету речей. Будуть розглянуті ключові питання розробки апаратних платформ і пристроїв відповідно до концепції Інтернету речей, мережевої та міжмашинної взаємодії розроблених апаратних платформ. У рамках дисципліни обговорюються і розглядаються практичні питання підключення датчиків та сенсорів до апаратних платформ і питання їх конфігурації. Окремо розглядається питання розробки програмного забезпечення для забезпечення управління, збору даних та конфігурації програмно-апаратних платформ і пристроїв Інтернету речей. Здобувачі отримують теоретичні та практичні знання в галузі розробки програмно-апаратних платформ і пристроїв Інтернету речей, забезпечення необхідного рівня володіння інструментами дослідження, проектування, конструювання та надійності засобів Інтернету речей, для більш глибшого розуміння реалізації його основних функцій.
МОДУЛЬ І
ОСНОВИ ІНТЕРНЕТУ РЕЧЕЙ
Тема 1 Поняття інтернету речей. Сучасні напрями використання інтернету речей. Концептуальна модель інтернету речей.
Тема 2 Архітектура інтернету речей. Складові інтернету речей. Стандарти інтернету речей. Переваги інтернету речей.
Тема 3. Термінологія інтернету речей – поняття пристрою, вбудованого пристрою, пристрою інтернету речей, розумного пристрою, інтелектуального пристрою, мережі пристроїв, безпровідного зв’язку, хмарного сховища.
Тема 4 Технологія розробки програм для інтернету речей. Етапи життєвого шляху програми для вбудованого пристрою. Взаємодія апаратного та програмного забезпечення у системах інтернету речей.
Тема 5. Моделювання та прототипування фрагмента системи інтернету речей. Середовища моделювання фрагмента системи інтернету речей. Прототипування фрагмента системи інтернету речей. Обладнання інтернету речей.
Тема 6. Мікроконтролери та одноплатні ком’ютери. Алгоритмічні мови розробки програм для інтернету речей. Середовища розробки програм для інтернету речей
МОДУЛЬ ІІ
ОРГАНІЗАЦІЯ ВВЕДЕННЯ-ВИВЕДЕННЯ В КОМП’ЮТЕРНИХ СИСТЕМАХ
Тема 7. Вимоги до апаратного забезпечення інтернету речей. Характеристики мікроконтролерів та одноплатних комп’ютерів. Розділи документу datasheet.
Тема 8. Мікроконтролери Arduino UNO V3, Esp 8266 Node MCU v.3 (CH340, CP2102), Esp32. Одноплатний комп’ютер Raspberry Pi 3 B+. Характеристики датчиків (сенсорів та актуаторів). Datasheet датчику температури, вологості та комфорності (DHT 11, DHT 22). Отримання даних за допомогою датчика та відображення на монітор порта в середовищі Arduino IDE. Бібліотека Serial.
Тема 9. Характеристики приладів підключення до локальної мережі та інтернет (Wi-Fi-модуль, провідний Ethernet-адаптер, Bluetooth, сотовий модем).
Тема 10. Структура програми для вбудованої системи. Основи програмування на мові С++ та MicroPython для мікроконтролерів та одноплатних комп’ютерів.
Тема 11. Способи підключення датчиків (аналогових та цифрових) до мікроконтролерів та одноплатних комп’ютерів.
Тема 12. Протоколи взаімодії датчиків та мікроконтролерів або одноплатних комп’ютерів (I2C, SPI, 1Wire).
Тема 13. Проектування розподілених систем інтернету речей. Кліентсерверна архітектуа розподілених систем інтернету речей. ESP32 Web Server.
Тема 14. Проектування вбудованих систем. Програми підтримки процеса проектування
Дисципліна «Основи IoТ» може в ивчатися після дисциплін «Фізика», «Компютерні мережі», «Операційні системи», «Комп'ютерна електроніка».
