اینترنت اشیاء

مدرس: دکتر محسن انصاری، دکتر سپیده صفری پیش‌نیاز: برنامه‌سازی پایتون
ترم: تابستان ۱۴۰۴ محل برگزاری: کلاس مجازی
زمان ارائه: یکشنبه و سه‌شنبه ۱۵:۰۰ تا ۱۶:۳۰ مشاهده: دریافت لایسنس

معرفی درس

اینترنت اشیا؛ از اتصال دستگاه‌ها تا طراحی سامانه‌های هوشمند

اینترنت اشیا (Internet of Things یا IoT) با اتصال دستگاه‌ها، حسگرها و تجهیزات فیزیکی به شبکه، امکان جمع‌آوری و تبادل داده و انجام خودکار بسیاری از فرایندها را فراهم می‌کند. از خانه‌های هوشمند و پایش وضعیت سلامت گرفته تا کشاورزی هوشمند، اتوماسیون صنعتی و حمل‌ونقل، اینترنت اشیا نقش مهمی در توسعه سامانه‌های متصل و هوشمند ایفا می‌کند.

درس اینترنت اشیا با هدف آشنایی با مفاهیم، فناوری‌ها و روش‌های طراحی این سامانه‌ها ارائه می‌شود. در این درس، با اجزای اصلی یک سیستم اینترنت اشیا، از جمله حسگرها، عملگرها، دستگاه‌های نهفته، شبکه‌های ارتباطی و بسترهای پردازش داده آشنا می‌شوید. همچنین پروتکل‌های ارتباطی پرکاربرد مانند MQTT و CoAP و فناوری‌هایی مانند Wi-Fi، Bluetooth، Zigbee و LoRaWAN را بررسی می‌کنید و با نقش آن‌ها در ارتباط میان دستگاه‌ها آشنا می‌شوید.

در ادامه، موضوعاتی مانند جمع‌آوری و تحلیل داده‌ها، پردازش در لبه شبکه (Edge Computing)، کاربرد هوش مصنوعی در اینترنت اشیا و طراحی و پیاده‌سازی سامانه‌های مبتنی بر این فناوری بررسی می‌شوند. بخش عملی درس نیز بر کار با حسگرها و عملگرها و طراحی یک پروژه اینترنت اشیا تمرکز دارد تا بتوانید ارتباط میان مفاهیم شبکه، برنامه‌نویسی و پردازش داده را در یک سامانه کاربردی بهتر درک کنید.

در پایان این درس چه توانایی‌هایی کسب می‌کنید؟

این درس برای دانشجویان، دانش‌آموختگان و علاقه‌مندان به حوزه‌های مهندسی کامپیوتر، شبکه، سیستم‌های نهفته، برنامه‌نویسی و تحلیل داده مناسب است. همچنین می‌تواند برای افرادی که قصد دارند با فناوری‌های زیربنایی سامانه‌های هوشمند و متصل آشنا شوند، نقطه شروع مناسبی باشد. ترکیب مباحث ارتباطی، پردازش داده و طراحی سامانه، زمینه‌ای برای ادامه یادگیری در حوزه‌هایی مانند اینترنت اشیا صنعتی، خانه‌های هوشمند و سیستم‌های مبتنی بر حسگر فراهم می‌کند.

پیش‌نیاز

آشنایی مقدماتی با برنامه‌نویسی و مفاهیم پایه رایانه برای بهره‌گیری بهتر از این درس توصیه می‌شود. آشنایی با شبکه‌های رایانه‌ای و مفاهیم ارتباطات نیز می‌تواند به درک پروتکل‌ها و معماری اینترنت اشیا کمک کند. برای افرادی که تجربه کار با بردهای توسعه‌دهنده یا حسگرها را ندارند، آشنایی با این ابزارها می‌تواند مفید باشد؛ بااین‌حال، میزان پیش‌نیاز عملی و برنامه‌نویسی باید با توجه به نحوه ارائه درس و پروژه‌های مورد انتظار مشخص شود.

سرفصل‌ها

ارزیابی

منابع

  1. R P. Marwedel. Embedded System Design: Embedded Systems Foundations of Cyber-Physical Systems. Springer, 2021.
  2. Holger Karl and Andreas Willig Protocols and Architectures for Wireless Sensor Networks. Wiley, 2007.
  3. E. A. Lee and S. A. Seshia. Introduction to Embedded Systems - A Cyber-Physical Systems Approach. MIT Press, 2016.
  4. P. Raj and A. C. Raman The Internet of Things Enabling Technologies, Platforms, and Use Cases. CRC Press, 2017.
  5. Murthy and Manoj Ad Hoc Wireless Networks, Architectures and Protocolsm. Pearson/Prenticie Hall, 2004.
  6. Guibas Zhao and Morgan Kaufmann Wireless Sensor Networks - An Information Processing Approach. 2004.
  7. Handbook of Sensor Networks: Compact Wireless and Wired Sensing Systems, Edited by Ilyas and Mahgoub, CRC Press, 2005.
  8. F. J. Dian. Fundamentals of Internet of Things: For Students and Professionals. Wiley-IEEE Press, 2022.
  9. P. Raj and A. C. Raman. The Internet of Things Enabling Technologies, Platforms, and Use Cases. CRC Press, 2017.
  10. O. Hersent, D. Boswarthick, and O. Elloumi. The Internet of Things: Key Applications and Protocols. 2nd Edition. Wiley, 2013.
  11. Y. Wu, H. Huang, C-X. Wang, and Y. Pan. 5G-Enabled Internet of Things. CRC Press, 2019.