25848: اینترنت اشیاء صنعتی
نام درس: اینترنت اشیاء صنعتی (Industrial Internet of Things)
شماره درس: 25848
پیش‌نیاز(ها): -
هم‌نیاز(ها): -
تعداد واحد: 3
مقطع: کارشناسی ارشد
آخرین ویرایش: پاییز 1399

توضیحات:
هدف از ارائه این درس آشنانمودن دانشجویان با مبحث اینترنت اشیای صنعتی است. در این درس دانشجویان ابتدا با مفهوم و مبانی اصلی اینترنت اشیا و چندین نمونه عملی از سیستم‌های مبتنی بر اینترنت اشیا آشنا می‌شوند. سپس دانشجویان با اصول کار مودم‌های صنعتی اینترنت اشیا نظیر ماژول‌های LPWAN که مبتنی بر استاندارد 802.15.4 IEEE و WiFi با ساختار infrastructure که مبتنی بر استاندارد 802.11 IEEE است آشنا شده و نحوه کار با تعدادی از ماژول‌های استاندارد LPWAN و WiFi را فرامی‌گیرند. پروتکل ارتباطی مودباس و نحوه پیاده‌سازی آن از طریق ماژول‌های خانواده مکسین جهت نقل و انتقال دیتا بین واحد پردازش هوشمند و ماژول‌های اینترنت اشیا به دانشجویان آموخته می‌شود. همچنین آرایش‌های مخابراتی متداول سیستم‌های مبتنی بر اینترنت اشیا، اصول طراحی سیستم‌های مبتنی بر اینترنت اشیا و چگونگی پیاده‌سازی طراحی صورت‌گرفته جهت توسعه سیستم‌های صنعتی مبتنی بر اینترنت اشیا با به‌کارگیری ماژول‌های اینترنت اشیا به دانشجویان آموخته می‌شود.
 
سرفصل‌ها:
  • مفهوم و مبانی اینترنت اشیا
    • آشنایی با جایگاه اینترنت اشیا در ایران و جهان
    • نقل و انتقال داده (عموما از جنس اندازه‌گیری و فرامین کنترلی) بین دو یا چند دستگاه
    • عدم نیاز به پهنای باند بالا
    • ارجحیت به‌روزبودن بر قابل اطمینان بودن داده (ارجحیت UDP/IP  به پروتکل TCP/IP)
    • نیاز به نقل و انتقال بلادرنگ داده‌ها از منابع اطلاعاتی حافظه‌دار
    • امنیت داده در سیستم‌های مبتنی بر اینترنت اشیا
  • آشنایی با نمونه‌های صنعتی از سیستم‌های مبتنی بر اینترنت اشیا از جمله
    • شبکه آبیاری خودکار خوزستان
    • سیستم خودکار حفاری چاه نفت و گاز
    • ناوگان زیردریایی‌های خودکار بدون سرنشین کشور فرانسه
  • اصول کار مودم‌های صنعتی اینترنت اشیا
    • ماژول‌های LPWAN: DiGi international، Sigfox، LoRA؛ ویژگی‌ها و مقایسه با یک‌دیگر
    • ماژول وای‌فای HLK
  • نحوه به‌کارگیری ماژول‌های Digi و HLK
  • اصول کار پروتکل ارتباطی مدباس و نحوه پیاده‌سازی آن با استفاده از ماژول‌های خانواده مکسین جهت نقل و انتقال دیتا بین واحد پردازش هوشمند و ماژول‌های اینترنت اشیا
  • آرایش‌های مخابراتی متداول سیستم‌های مبتنی بر اینترنت اشیا:
    • مش (Mesh)، برادکست (Broadcast)، نقطه به نقطه
  • اصول طراحی سیستم‌های مبتنی بر اینترنت اشیا:
    • اندازه‌گیری و کنترل برخط بر روی کانال مخابراتی محک بسته‌ای
    • طراحی انکدر، دیکدر و کنترلر جهت اندازه‌گیری و کنترل برخط از طریق اینترنت
  • چگونگی توسعه سیستم‌های صنعتی مبتنی بر اینترنت اشیا و آشنایی با مثال‌های کاربردی از جمله
    • شبکه آبیاری خودکار خوزستان مبتنی بر ماژول Digi international
    • ناوگان زیردریایی‌های خودکار بدون سرنشین کشور فرانسه

مراجع:
  • Hanes, D., Salgueiro, G., Grossetete, P., Borton, R., IoT Fundamentals: Networking Technologies, Protocols, and Use Cases for the Internet of Things, Pearson Education, 2017
  • Yüksel, S. and Başar, T., Stochastic Networked Control Systems: Stabilization and Optimization Under Information Constraints, Springer, 2013
  • Farhadi, A., Domun, J., and Canudas de Wit, C. , A Supervisory Control Policy Over an Acoustic Communication Network, International Journal of Control, 88(5), pp. 946-958, May 2015
  • Technical User Manuals for Digi, Sigfox, Lora, HLK, and Maxin 489


 
آخرین به‌روزرسانی: 5 / 3 / 1403