Разработка интернет-приложений, сервисов и систем визуализации

Магистратура 2020/2021

Статус: Курс обязательный (Интернет вещей и киберфизические системы)

Направление: 11.04.02. Инфокоммуникационные технологии и системы связи

Кто читает: Департамент электронной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 1-й курс, 3, 4 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Преподаватели: Иванов Илья Александрович

Прогр. обучения: Интернет вещей и киберфизические системы

Язык: русский

Кредиты: 5

Контактные часы: 70

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Обучающиеся получают теоретические и практические знания по применению платформ разработки приложений для интернета вещей и промышленного интернета вещей, теоре- тические и практические знания по применению платформ разработки AR-приложений для интернета вещей и промышленного интернета вещей.

Цель освоения дисциплины

Цель преподавания дисциплины: студенты должны овладеть теоретическими зна- ниями по структуре и функциональным возможностям современных платформ разработки приложений для интернета вещей и практическими навыками работы по созданию интер- нет-приложений, сервисов и визуализационных приложений интернета вещей.

Планируемые результаты обучения

В результате освоения дисциплины студент должен знать:  методы разработки коммуникационных, аналитических и визуализационных составляющих приложений для решения типовых задач интернета вещей и промышленного интернета вещей;  перспективы развития инфокоммуникационных технологий для задач интернета вещей и промышленного интернета вещей, а также передовые технологии в развитии этих систем в научно-исследовательских работах;
В результате освоения дисциплины студент должен знать:  основные функциональные составляющие, необходимые для решения типовых задач интернета вещей и промышленного интернета вещей;  базовые категории и структурные составляющие информационного объекта «умная вещь».
Студент должен уметь: Применять базовые функционалы платформы разработки приложений для технологии ин- тернета вещей; ставить и решать задачи, связанные с выбором методов разработки приложений интернета вещей и промышленных вариантов решения задач интернета вещей; оценивать применимость и эффективность выбранных решений в конкретных ситуациях;
Студент должен уметь: использовать и развивать передовые отечественные и зарубежные достижения в области инфокоммуникационных технологий и систем связи при проведении научных исследований и разработки проектов перспективных инфокоммуникационных технологий и систем связи на их основе.
Студент должен уметь: Обучающиеся получают теоретические и практические знания по применению платформ разработки приложений для интернета вещей и промышленного интернета вещей, теоре- тические и практические знания по применению платформ разработки AR-приложений для интернета вещей и промышленного интернета вещей.

Содержание учебной дисциплины

Раздел 1. Принципы построения платформ разработки решений для интернета ве- щей и для промышленного интернета вещей.
Тема 1. Основные характеристики решений для интернета вещей. Стек технологий интернета вещей, области разработки для технологических доме- нов стека, особенности разработок для интернета вещей и для промышленного интернета вещей, привязка к базовым этапам жизненного цикла изделий, решение вопросов об интеграции с другими информационными системами корпоративного уровня. Тема 2. Информационная модель интернета вещей, понятие платформы раз- работки. Определяются возможности построения новой бизнес-модели "изделие как услуга" и влияния такой модели на функциональный состав платформы разработки. Вводится понятие модели "Thing" как элемента структуры данных для интернета вещей, решение на этой основе проблем сбора данных, размещения в облаке, организации "озер" данных, задач работы с большими данными, выход на интеграцию с legacy-системами B2B. Дается сравнение и выявляется различие в понятиях "аппаратная платформа", "программная платформа", "платформа разработки", Тема 3. Платформы разработки интернета вещей: состояние и структура рын- ка предложений Уточняется типовой состав функциональных модулей и инструментальных средств платформы разработки приложений для интернета вещей и промышленного интернета вещей. Приводится обзор наиболее известных платформ разработки приложений для ин- тернета вещей, сравнения и рейтинговые оценки этих платформ, выполняемые ведущими IT-консалтинговыми компаниями и на основе анализа определяются тенденции, действующие в этом секторе рынка.
Раздел 2. Применение платформы разработки решений для интернета вещей.
Тема 1. Платформа разработки решений для интернета вещей ThingWorx. Cтруктура, функциональный состав, условия развертывания и применения плат- формы ThingWorx, инструментальный репертуар платформы, виджеты и мэшапы как эле- менты графического интерфейса пользователя-разработчика. Тема 2. Типовые примеры интеграции решений на основе ThingWorxd и третьесторонних информационных систем корпоративного уровня Интеграцтионные возможности платформы ThingWorx, разработкf средствами платфор- мы ThingWorx приложений, использующих модель "Thing" как основу структуризации данных, коммуникационные возможности для интеграции с физическими объектами ин- тернета вещей и сторонними информационными системами. Тема 3. Разработка решения для интернета вещей: типовая схема. Рассмотрение типовой схемы разработки решения задачи интернета вещей; структура информационной модели вещи, параметризация, интеграция, визуализация
Раздел 3. Применения технологии Дополненной Реальности (AR, Augmented Reality) для цифровой трансформации производства, для задач промышленного интернета вещей..
Тема 1. Дополненная Реальность : роль и место промышленных AR-решений Рассматриваются области применения технологии Дополненной Реальности (AR, Augmented Reality) для цифровой трансформации производства, для задач промышленно- го интернета вещей. Вводятся определения таких понятий, как виртуальная реальность, смешанная реальность, дополненная реальность. Дополненная реальность (augmented reality, AR) представлена как набор информационных технологий, добавляющий к физическому миру цифровые данные, метаданные, параметры контролируемых процес- сов и визуализацию 3D и 2D моделей. Тема 2. Применение AR-решений для задач интернета вещей, работа с инфор- мационными моделями интернета вещей. Определяется место и роль дополненной реальности в стеке технологий интернета вещей, возможность применения технологии дополненной реальности на этапах жизнен- ного цикла изделия, задачи, возникающие при внедрении AR-технологий, построения но- вой бизнес-модели применения технологии дополненной реальности. Тема 3. Необходимость создания платформы AR для решения задач техноло- гического стека. Типизация задачи формирования дополненной реальности для этапов проектирова- ния, производства, сервисного сопровождения в основных отраслях машиностроения, в отраслях непрерывного производства. AR-решения двух типов: «изделие- ориентированные» и ориентированные на операционное управление. «Цифровой двой- ник» и «Цифровой советчик» Тема 4. Платформы разработки AR-решений: состояние и структура рынка предложений На основании аналитических отчётов рынка IT показывается необходимость ис- пользования платформ разработки приложений дополненной реальности в условиях чет- вёртой промышленной революции и интернета вещей, предлагаются варианты сравнений основных компаний-поставщиков AR-решений,
Раздел 4. Разработка AR-решений задач интернета вещей и промышленного интер- нета вещей.
Тема 1. Виды и категории испытаний датчиков. Рассматриваются структура, функциональный состав, условия развертывания и примене- ния платформы Vuforia компании PTC, практические вопросы разработки средствами платформы Vuforia приложений дополненной реальности для эффективного решения за- дач интернета вещей и промышленного интернета вещей.

Элементы контроля

Практические занятия
Экзамен
Экзамен проводится в устной форме (опрос по материалам курса). Экзамен проводится на платформе Jitsi (http://meet.miem.hse.ru/). К экзамену необходимо подключиться согласно расписанию ответов, высланному преподавателем на корпоративные почты студентов накануне экзамена. Компьютер студента должен удовлетворять требованиям: наличие рабочей камеры и микрофона, поддержка Jitsi. Для участия в экзамене студент обязан: поставить на аватар свою фотографию, явиться на экзамен согласно точному расписанию, при ответе включить камеру и микрофон. Во время экзамена студентам запрещено: выключать камеру, пользоваться конспектами и подсказками. Кратковременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение связи менее минуты. Долговременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение минута и более. При долговременном нарушении связи студент не может продолжить участие в экзамене. Процедура пересдачи подразумевает использование усложненных заданий.В ходе освоения дисциплины формируются следующие компетенции: УК-1, УК-7, ОПК-4, ПК-1, ПК-12
Самостоятельные занятия

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (4 модуль)
0.15 * Практические занятия + 0.15 * Самостоятельные занятия + 0.7 * Экзамен

Программа дисциплины