XSF - Redes Sin Hilos

Transcripción

1 Unidad responsable: Unidad que imparte: Curso: Titulación: Créditos ECTS: ETSETB - Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación de Barcelona ENTEL - Departamento de Ingeniería Telemática GRADO EN INGENIERÍA TELEMÁTICA (Plan 2010). (Unidad docente Optativa) GRADO EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍAS DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 2010). (Unidad docente Optativa) GRADO EN INGENIERÍA DE TECNOLOGÍAS Y SERVICIOS DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 2015). (Unidad docente Optativa) 6 Idiomas docencia: Catalán Profesorado Responsable: ANNA CALVERAS Otros: Calveras Auge, Ana M. Paradells Aspas, Jose Casademont Serra, Jordi Capacidades previas Nociones en programación en C y entorno Linux Requisitos Enginyeria Telemàtica o Ciències y Tecnologies de Telecomunicació o Enginyeria de Sistemes de Telecomunicació. Metodologías docentes - Clases expositivas. - Clases de aplicación. - Clases de laboratorio. - Trabajo en grupo (no presencial). - Trabajo individual (no presencial). - Presentaciones orales. - Ejercicios. - Pruebas de respuesta corta. - Pruebas de respuesta larga. Objetivos de aprendizaje de la asignatura - Introducir una nueva visión de las redes de comunicaciones basadas en redes ubicuas y de bajo consumo. Un ejemplo: las redes de sensores. - Introducir el que se conoce como Internet de las Cosas, o Internet of Things (IOT), presentando los protocolos que se utilizan. - Ofrecer una nueva visión de las redes de comunicaciones donde la simplicidad es la clave para reducir el consumo de potencia y el precio. - Complementar los conceptos teóricos con los conceptos prácticos. - Permitir distinto grado de participación en el curso. 1 / 7

2 Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 150h Horas grupo grande: 26h 17.33% Horas grupo pequeño: 26h 17.33% Horas aprendizaje autónomo: 98h 65.33% 2 / 7

3 Contenidos 1. Organització del curs. Motivació. Enfoc Dedicación: 2h Organización, motivación y enfoque del curso. 2. Aplicaciones Dedicación: 4h Aplicaciones clave de las redes inalámbricas inalámbricas tales como: automatización del hogar y los edificios, agricultura, monitorización de infraestructuras, "smart cities", logística, 3. Plataformas Dedicación: 16h Grupo grande/teoría: 4h Grupo pequeño/laboratorio: 4h Aprendizaje autónomo: 8h - Arquitectura de un nodo sensor inalámbrico: Microcontrolador, memoria, transductor y actuador, transceptor, antenas, alimentación (baterías, hardvesting). - Sistemas operativos (presentación de Contiki). Plataformas comerciales: Elementos; SoC, SiP, módulos y plataformas. Presentación de la plataforma Zolertia (Z1). - Lab 1: Configuración y "hello world". Configuración del entorno de programación basado en un sistema debian virtualizado que puede septiembre ejecutado sobre Windows o Mac. Compilación y ejecución del ejemplo "hello World". - Lab 2: Puertos, leds, temporizadores y botones. uso de botones, leds y temporizadores en el sistema Contiki. 4. Sistemas Dedicación: 4h Descripción de los sistemas comerciales existentes tales como Z-wave, EnOcean, Insteon, ZigBee y la propuesta de la IETF (6LoWPAN/IPv6/UDP/CoAP). 3 / 7

4 5. Sensores y Actuadores - Revisión de los diferentes dispositivos que se pueden conectar para convertir magnitudes físicas en eléctricas y viceversa. interfaces existentes - Lab 3: Sensores y actuadores. Visualización de los datos del sensor en formato digital. Control de actuadores. Construcción de un control lógico simple basado en el mismo nodo. 6. Interfaz radio e implicaciones Grupo grande/teoría: 4h Presentación de la interfaz radio y sus implicaciones. Bandas de frecuencia. Consumo de corriente del nodo completo. Periodos de actividad. Control de topología al nivel MAC, organización del nodos. Tipos de mecanismos de control de acceso al medio. Apoyo de los periodos "idle". 7. IEEE Descripción de la interfaz radio y protocolo MAC más utilizado actualmente en las redes de sensores inalámbricas. Tipos de nodos. Formatos de tramas, tipos de tramas, mecanismos de acceso. Utilización de "beacons". Prestaciones. Mejoras: IEEE e, IEEE Lab 4: Transmisión radio. Transmisión radio, multicast y unicast. Visualización de las tramas con analizador de protocolos ("sniffer"). Medidas de RSSI y LQI. 8. Control Intermedio Grupo mediano/prácticas: 2h Aprendizaje autónomo: 6h Evaluación intermedia. 4 / 7

5 9. IPv6 Dedicación: 12h Grupo grande/teoría: 6h Aprendizaje autónomo: 6h - Direccionamiento y formato de paquete. - Neighbour Discovery y ICMPv6. - 6LoWPAN: Capa de adaptación entre IEEE e IPv6. Compresión de cabeceras, fragmentación y reensamblage. 10. Protocolos de enrutamiento Dedicación: 12h Grupo grande/teoría: 4h Aprendizaje autónomo: 6h - Ideas básicas de enrutamiento en WSN. Proactivo. Reactivo, Difusión, Geográfico. - Ejemplo: ROLL. - Lab 5: Enrutamiento. Creación de la red y enrutamiento. 11. Protocolos de Transporte - TCP, UDP. Fiabilidad. Aspectos básicos de TCP. Control de congestión. - Lab 6: Conectividad extremo a extremo. Comunicación con TCP y UDP en una red multisalto. 12. Soluciones basadas en REST Dedicación: 6h Grupo pequeño/laboratorio: 1h Aprendizaje autónomo: 3h - HTTP, COAP. Utilización de proxies y gateways. Otras alternativas. - Lab 7: Acceso a la información del sensor con COAP. 5 / 7

6 13. Proyecto Dedicación: 47h Aprendizaje autónomo: 47h Construcción de un sistema complejo combinando diferentes partes que se van viendo a lo largo del curso: sensores y actuadores, comunicaciones inalámbricas, utilización de los protocolos de Internet (IPv6, UDP / TCP, HTTP / COAP). Grupos de 3 o 4 personas utilizando como mínimo dos sensores de datos, un actuador y un servidor conectado a Internet. Se debe demostrar el sensar los datos, la comunicación, el procesado, la conectividad a Internet y la actuación como resultado de un proceso determinado. 14. Presentación de proyectos seleccionados Dedicación: 7h Grupo grande/teoría: 5h Presentación de proyectos seleccionados Planificación de actividades LABORATORIO Dedicación: 14h Grupo grande/teoría: 14h 7 sesiones de laboratorios repartidas durante el curso detalladas al temario. PRESENTACIONES ORALES Dedicación: 2h Presentación oral del proyecto desarrollado a lo largo del curso. (CAST) CONTROLS DE RESPOSTA CURTA EXAMEN Dedicación: 1h 30m Grupo grande/teoría: 1h 30m Evaluación Intermedia / Final. 6 / 7

7 Sistema de calificación Examen final: 40% Examen parcial y controles: 15% Ejercicios y seguimiento de las clases: 15% proyecto en grupo: 15% prácticas de laboratorio: 15% Bibliografía Básica: Gomez, C.; Paradells, J.; Cavallero, J.E. Sensors everywhere: wireless network technologies and solutions. Fundacion Vodafone, ISBN Otros recursos: 7 / 7