Internet vecí
- Kredity: 3
- Ukončenie: Skúška
- Rozsah: 0P + 2C
- Semester: zimný
- Fakulta hospodárskej informatiky
Vyučujúci
Zaradený v študijných programoch
Výsledky vzdelávania
Po absolvovaní predmetu, študenti budú mať:
Znalosti
A. Orientovať sa v pojmovom aparáte v oblasti IoT.
B. Poznať viaceré a vedieť zvoliť primeranú metódu návrhu softvérového a hardvérového systému pre IoT.
C. Rozumieť základom elektrotechniky pre správne použitie a prepojenie hardvéru.
D. Chápať spôsob práce a organizáciu vývojového tímu.
Zručnosti
E. Analyzovať potreby používateľov a sformulovať podstatu riešenia úlohy.
F. Vytvoriť a naprogramovať vlastné IoT zariadenie alebo dodať kvalitné zadanie externým špecialistom.
G. Bezpečne zaobchádzať s hardvérom a vybavením v hardvérovom laboratóriu.
H. Prezentovať a obhajovať na profesionálnej úrovni nimi navrhované riešenia.
I. Vypracovať technickú dokumentáciu (správu), popisujúcu nimi navrhnuté riešenie.
Spôsobilosti
A. Orientovať sa v pojmovom aparáte v oblasti IoT a aplikovať túto znalosť pri návrhu riešení.
B. Zvoliť primeranú metódu návrhu softvérového a hardvérového systému pre IoT v kontexte zadanej úlohy
D. Pracovať ako súčasť vývojového tímu a porozumieť jeho organizácii a procesom
E. Samostatne analyzovať potreby používateľov a presne definovať podstatu technického problému.
F. Samostatne vytvoriť a naprogramovať IoT zariadenie alebo pripraviť kvalitné zadanie pre externých špecialistov.
H. Profesionálne prezentovať a obhajovať navrhnuté riešenia pred odborným publikom.
I. Vypracovať kompletnú a technicky presnú dokumentáciu navrhnutého riešenia.
Stručná osnova predmetu
1. Vymedzenie Internetu vecí, úvod do problematiky
2. Vymedzenie technických, programových, technologických a ekonomických predpokladov realizácie IoT zariadení
3. Základy elektrotechniky, práca v laboratóriu
4. Základné princípy návrhu IoT zariadení
5. Vývojové dosky Arduino, NodeMcu a ich varianty
6. Open source softvér Arduino (IDE)
7. Hardvérové prvky IoT zariadení (senzory, výkonné prvky, ...)
8. Knižnice hardvérových prvkov
9. Webové a Cloudové rozhrania pre IoT
10. Chyby pri tvorbe IoT zariadení
11. Konštrukcia a testovanie IoT zariadení
12. Bezpečnosť IoT zariadení
13. Stratégie na zlepšenie IoT zariadení
Odporúčaná literatúra
1. Procházka, P. (2022). IoT – Internet vecí (1. vyd.). OZ5V.
2. Kranz, M. (2016). Building the internet of things: Implement new business models, disrupt competitors, transform your industry. John Wiley & Sons. https://doi.org/10.1002/9781119285670
3. Li, K.-C., Gupta, B., & Agrawal, D. (2020). Recent advances in security, privacy, and trust for Internet of Things (IoT) and cyber-physical systems (CPS). Chapman and Hall/CRC.
4. Malý, M. (2018). Hradla, volty, jednočipy. CZ.NIC.
5. Selecký, M. (2016). Arduino: Uživatelská příručka. Computer Press.
6. Serpanos, D., & Wolf, M. (2018). Internet-of-Things (IoT) systems. Springer International Publishing AG.
7. Voda, Z., & tým HW Kitchen. (2018). Průvodce světem Arduina. Nakladatelství Martin Stríž.
Sylabus predmetu
1. Vymedzenie Internetu vecí, úvod do problematiky Úvod do konceptov IoT, jeho architektúry, vrstiev a typických aplikačných oblastí. Vysvetlenie základných pojmov, prínosov a limitov moderných IoT riešení. 2. Vymedzenie technických, programových, technologických a ekonomických predpokladov realizácie IoT zariadení Analýza požiadaviek na hardvér, softvér, konektivitu, spotrebu energie a prevádzkové náklady. Prehľad technológií potrebných pre úspešnú implementáciu IoT projektu. 3. Základy elektrotechniky, práca v laboratóriu Princípy obvodov, napätí, prúdov, odporov a bezpečnej manipulácie so zariadeniami. Praktický úvod do laboratórnych meraní a práce so základnými nástrojmi. 4. Základné princípy návrhu IoT zariadení Postup návrhu zariadenia od zadania cez analýzu až po prototyp. Návrhové modely, architektúra riešení a voľba vhodných komponentov. 5. Vývojové dosky Arduino, NodeMCU a ich varianty Prehľad dostupných vývojových platforiem, ich parametrov, komunikačných možností a vhodnosti pre rôzne typy IoT úloh. 6. Open source softvér Arduino (IDE) Základy programovania v Arduino IDE, štruktúra programov a práca s knižnicami. Ukážky jednoduchých aplikácií. 7. Hardvérové prvky IoT zariadení (senzory, výkonné prvky, …) Charakteristiky senzorov, aktuátorov a pomocných modulov. Princípy merania, spínania a spracovania signálov. 8. Knižnice hardvérových prvkov Používanie softvérových knižníc pre senzory a moduly, ich integrácia do programov a riešenie kompatibilitných problémov. 9. Webové a cloudové rozhrania pre IoT Komunikácia IoT zariadení s webovými API, cloudovými platformami a databázami. Prenos dát, protokoly a vizualizácia nameraných údajov. 10. Chyby pri tvorbe IoT zariadení Typické konštrukčné, programové a prevádzkové chyby. Diagnostika, testovanie a postupy na minimalizáciu porúch. 11. Konštrukcia a testovanie IoT zariadení Fyzická montáž, prepojenie komponentov, tvorba prototypu a fázy testovania funkčnosti, stability a spoľahlivosti. 12. Bezpečnosť IoT zariadení Základné bezpečnostné riziká, šifrovanie, autentifikácia a ochrana dát. Návrh bezpečných IoT systémov. 13. Stratégie na zlepšenie IoT zariadení Optimalizácia spotreby, zvýšenie presnosti, spoľahlivosti a používateľskej hodnoty riešení. Iteratívne zlepšovanie na základe testovania.
Podmienky na absolvovanie predmetu
Skúška 60% hodnotenia. Je vykonaná formou testu s využitím testovacej aplikácie. Testom sa overuje dosiahnutá úroveň výsledkov vzdelávania A., C., F., G.
Cvičenia 40%. Náplňou cvičení je vypracovanie a obhájenie semestrálnej práce, ktorú študenti vypracujú v skupinách. Každá skupina má svojho vedúceho skupiny, ktorého si volia študenti spomedzi seba. Semestrálna práca skupiny je hodnotená ako celok za celú skupinu, pričom hodnotenie členov skupiny a ich podiel na vypracovaní semestrálnej práce je výsledkom dohody skupiny. Hodnotením semestrálnej práce sa hodnotia nasledovné výsledky vzdelávania: B., C., D., E., F., G., H., I.
Pracovné zaťaženie študenta
Pracovné zaťaženie študenta (v hodinách):
5 kreditov x 26 hodín = 130 hodín
Rozdelenie študijného zaťaženia:
BOZP v hardvérovom laboratóriu: 2 hodiny
Účasť na seminároch: 26 hodín
Príprava na semináre: 18 hodín
Spracovanie semestrálneho projektu: 52 hodín
Príprava na záverečnú skúšku: 32 hodín
Jazyk, ktorého znalosť je potrebná na absolvovanie predmetu
slovenský
Dátum schválenia: 04.03.2025
Dátum poslednej zmeny: 06.11.2025
Dátum schválenia: 04.03.2025
Dátum poslednej zmeny: 06.11.2025