Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S2)
Sylabus przedmiotu Rozproszone systemy akwizycji i przetwarzania danych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Automatyka i robotyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Rozproszone systemy akwizycji i przetwarzania danych | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Systemów, Sygnałów i Elektroniki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Sławomir Kocoń <Slawomir.Kocon@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Piotr Okoniewski <Piotr.Okoniewski@zut.edu.pl>, Michał Raczyński <RM23892@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 7 | Grupa obieralna | 1 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość zagadnień z przedmiotu: Elektronika analogowa i cyfrowa |
| W-2 | Znajomość zagadnień z przedmiotu: Metrologia przemysłowa |
| W-3 | Znajomość zagadnień z przedmiotu: Platformy systemów wbudowanych |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z problematyką rozproszonych systemów akwizycji i przetwarzania danych i ich potencjalnym zastosowaniem |
| C-2 | Zapoznanie studentów z architekturami oraz standardami rozproszonych systemów akwizycji i przetwarzania danych |
| C-3 | Przedstawienie funkcjonowania wybranych protokołów komunikacyjnych |
| C-4 | Wykształcenie u studentów umiejętności projektowania rozproszonych systemów akwizycji i przetwarzania danych |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Wprowadzenie do laboratorium. Przegląd zagadnień. Stanowiskowe szkolenie BHP. | 2 |
| T-L-2 | Implementacja protokołów sprawdzania poprawności danych podczas ich przesyłania w rozproszonym systemie akwizycji danych. | 2 |
| T-L-3 | Konfiguracja modułów bezprzewodowych do pracy w rozproszonym systemie akwizycji i przetwarzania danych. | 4 |
| T-L-4 | Realizacja prostego układu do akwizycji i przetwarzania danych w oparciu o mikrokontroler i moduł radiowy. | 4 |
| T-L-5 | Konfiguracja poszczególnych modułów układu akwizycji w architekturze mesh w celu zbierania danych z określonego obszaru. | 4 |
| T-L-6 | Zastosowanie protokołu SPI w komunikacji pomiędzy elementami systemu akwizycji danych. Implementacja protokołu MAC bez wykorzystania bibliotek zewnętrznych. | 2 |
| T-L-7 | Implementacja protokołu LEACH, analiza mechanizmów zarządzania rozproszonym systemem akwizycj danych. | 4 |
| T-L-8 | Zastosowanie magistrali I2C w celu komunikacji z sensorami w rozproszonych systemach akwizycji. | 2 |
| T-L-9 | Lokalizacja modułów rozproszonego systemu akwizycji i przetwarzania danych. | 2 |
| T-L-10 | Implementacja kodowania i kompresji danych w rozproszonych systemach akwizycji. | 2 |
| T-L-11 | Zaliczenie formy zajęć. | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie. Definicje podstawowych pojęć i problemów współczesnych systemów akwizycji i przetwarzania danych. | 1 |
| T-W-2 | Zagadnienia wstępne związane z przetwarzaniem danych w systemach pomiarowych. Kondycjonowanie i filtracja sygnałów. | 1 |
| T-W-3 | Standardy wykorzystywane w rozproszonych systemach akwizycji. | 1 |
| T-W-4 | Architektury sieci rozproszonych. Warianty połączeń. | 2 |
| T-W-5 | Zasady projektowania rozproszonych systemów akwizycji i przetwarzania danych. | 2 |
| T-W-6 | Wybrane protokoły MAC. | 1 |
| T-W-7 | Wybrane protokoły rutowania. | 1 |
| T-W-8 | Zagadnienia bezpieczeństwa danych w rozproszonych systemach akwizycji. | 1 |
| T-W-9 | Lokalizacja i synchronizacja czasu. | 1 |
| T-W-10 | Przetwarzanie danych - kompresja, fuzja, agregacja. | 2 |
| T-W-11 | Wykrywanie i naprawa uszkodzonych danych. | 1 |
| T-W-12 | Zaliczenie formy zajęć. | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | Sporządzenie sprawozdań | 4 |
| A-L-3 | Konsultacje | 2 |
| 36 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| 15 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Na podstawie zaliczenia pisemnego |
| S-2 | Ocena formująca: Na podstawie sprawozdań z ćwiczeń i kolokwium zaliczającego |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_2A_C13.2_W01 Zna zaawansowane przyrządy pomiarowe, współpracujące w ramach systemu akwizycji i przetwarzania danych. | AR_2A_W08 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_2A_C13.2_U01 Potrafi projektować i realizować w praktyce struktury systemu akwizycji i przetwarzania danych. | AR_2A_U13 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4 | M-2 | S-2 |
| AR_2A_C13.2_U02 Potrafi projektować i realizować w praktyce zaawansowane przyrządy pomiarowe, współpracujące w ramach systemu akwizycji i przetwarzania danych. | AR_2A_U13 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-10 | M-2 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_2A_C13.2_W01 Zna zaawansowane przyrządy pomiarowe, współpracujące w ramach systemu akwizycji i przetwarzania danych. | 2,0 | Student nie zna budowy, zasady działania nowoczesnych systemów akwizycji i przetwarzania danych ani metod ich projektowania. Student uzyskał poniżej 50% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. |
| 3,0 | Student zna budowę, zasadę działania nowoczesnych systemów akwizycji i przetwarzania danych oraz metody ich projektowania. Student potrafi zaprojektować, wykonać i ocenić działanie systemu akwizycji i przetwarzania danych. Student uzyskał 50-60% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 3,5 | Student zna budowę, zasadę działania nowoczesnych systemów akwizycji i przetwarzania danych oraz metody ich projektowania. Student potrafi zaprojektować, wykonać i ocenić działanie systemu akwizycji i przetwarzania danych. Student uzyskał 61-70% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 4,0 | Student zna budowę, zasadę działania nowoczesnych systemów akwizycji i przetwarzania danych oraz metody ich projektowania. Student potrafi zaprojektować, wykonać i ocenić działanie systemu akwizycji i przetwarzania danych. Student uzyskał 71-80% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 4,5 | Student zna budowę, zasadę działania nowoczesnych systemów akwizycji i przetwarzania danych oraz metody ich projektowania. Student potrafi zaprojektować, wykonać i ocenić działanie systemu akwizycji i przetwarzania danych. Student uzyskał 81-90% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 5,0 | Student zna budowę, zasadę działania nowoczesnych systemów akwizycji i przetwarzania danych oraz metody ich projektowania. Student potrafi zaprojektować, wykonać i ocenić działanie systemu akwizycji i przetwarzania danych. Student uzyskał 91-100% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_2A_C13.2_U01 Potrafi projektować i realizować w praktyce struktury systemu akwizycji i przetwarzania danych. | 2,0 | Nie posiada umiejętności z zakresu projektowania systemu akwizycji i przetwarzania danych, uzyskując punktację w zakresie poniżej 50% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. |
| 3,0 | Posiada umiejętności z zakresu projektowania systemu akwizycji i przetwarzania danych, uzyskując punktację w zakresie 50-60% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| 3,5 | Posiada umiejętności z zakresu projektowania systemu akwizycji i przetwarzania danych, uzyskując punktację w zakresie 61-70% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| 4,0 | Posiada umiejętności z zakresu projektowania systemu akwizycji i przetwarzania danych, uzyskując punktację w zakresie 71-80% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| 4,5 | Posiada umiejętności z zakresu projektowania systemu akwizycji i przetwarzania danych, uzyskując punktację w zakresie 81-90% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| 5,0 | Posiada umiejętności z zakresu projektowania systemu akwizycji i przetwarzania danych, uzyskując punktację w zakresie 91-100% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| AR_2A_C13.2_U02 Potrafi projektować i realizować w praktyce zaawansowane przyrządy pomiarowe, współpracujące w ramach systemu akwizycji i przetwarzania danych. | 2,0 | Nie posiada umiejętności z zakresu projektowania i realizacji zaawansowanych przyrządów pomiarowych współpracujących w ramach systemu akwizycji i przetwarzania danych, uzyskując punktację poniżej 50% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. |
| 3,0 | Posiada umiejętności z zakresu projektowania i realizacji zaawansowanych przyrządów pomiarowych współpracujących w ramach systemu akwizycji i przetwarzania danych, uzyskując punktację w zakresie 50-60% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| 3,5 | Posiada umiejętności z zakresu projektowania i realizacji zaawansowanych przyrządów pomiarowych współpracujących w ramach systemu akwizycji i przetwarzania danych, uzyskując punktację w zakresie 61-70% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| 4,0 | Posiada umiejętności z zakresu projektowania i realizacji zaawansowanych przyrządów pomiarowych współpracujących w ramach systemu akwizycji i przetwarzania danych, uzyskując punktację w zakresie 71-80% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| 4,5 | Posiada umiejętności z zakresu projektowania i realizacji zaawansowanych przyrządów pomiarowych współpracujących w ramach systemu akwizycji i przetwarzania danych, uzyskując punktację w zakresie 81-90% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| 5,0 | Posiada umiejętności z zakresu projektowania i realizacji zaawansowanych przyrządów pomiarowych współpracujących w ramach systemu akwizycji i przetwarzania danych, uzyskując punktację w zakresie 91-100% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. |
Literatura podstawowa
- Yang Xiao, Hui Chen, Frank Haizhon Li, Handbook on Sensor Networks, World Scientific Publishing Company, Singapur, 2010
- Waldemar Nawrocki, Rozproszone systemy pomiarowe, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2006
- Mohammad Ilyas, Imad Mahgoub, Handbook of Sensor Networks: Compact Wireless and Wired Sensing Systems, CRC Press, Boca Raton London New York Washington, D.C., 2004
Literatura dodatkowa
- Dariusz Król, Wybrane metody propagacji danych w systemach rozproszonych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2012
- Carlos de Morais Cordeiro, Dharma Prakash Agrawal, Ad Hoc and Sensor Networks Theory and Applications, World Scientific Publishing Company, Singapur, 2011
- Francesco Fornetti, Instrumentation Control, Data Acquisition and Processing with MATLAB, Explore RF, Halesowen, 2013