Магистратура 2020/2021

Беспроводные сети для Интернета вещей

Статус: Курс по выбору (Науки о данных)

Направление: 01.04.02. Прикладная математика и информатика

Кто читает: Кафедра технологий моделирования сложных систем

Где читается: Факультет компьютерных наук

Когда читается: 1-й курс, 3, 4 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Преподаватели: Банков Дмитрий Викторович

Прогр. обучения: Науки о данных

Язык: русский

Кредиты: 4

Контактные часы: 40

Программа дисциплины

Аннотация

В данном курсе студенты познакомятся с концепцией Интернета вещей и основными технологиями беспроводной связи, используемыми для её реализации. Студенты изучат базовые аспекты беспроводных сетей для Интернета вещей, а также получат подробные знания об устройстве таких технологий, как Wi-Fi HaLow, LoRa/LoRaWAN, SigFox, RPMA, ZigBee, EC-GSM-IoT, NB-IoT. Много внимания также будет уделяться вопросам математического моделирования данных технологий, а также открытым научным задачам, касающихся беспроводных сетей для Интернета вещей.

Цель освоения дисциплины

• Овладение студентами принципами построения беспроводных сетей для Интернета вещей.
• Овладение студентами математическими методами, применяемыми для оценки производительности сетей для Интернета вещей с особенностей сценариев Интернета вещей.

Планируемые результаты обучения

• Знание основных сценариев Интернета вещей и ключевых требований к технологиям передачи данных для Интернета вещей.
• Знание основ технологии LoRaWAN и методов моделирования сетей LoRaWAN.
• Знание основ ключевых LPWAN-технологий.
• Знание основ технологии Wi-Fi HaLow (IEEE 802.11ah) и особенностей реализации сценариев Интернета вещей с помощью данной технологии.
• Знание особенностей математического моделирования сетей Wi-Fi HaLow (IEEE 802.11ah).
• Знание основ технологии EC-GSM-IoT.
• Знание основ технологии NB-IoT.
• Знание основ технологии IEEE 802.15.4.

Содержание учебной дисциплины

• Концепция Интернета вещей
• Беспроводные энергоэффективные сети дальнего радиуса действия
• Использование технологии Wi-Fi для Интернета вещей
• Технологии сотовых сетей для Интернета вещей
• Персональные беспроводные сети для Интернета вещей

Элементы контроля

• Экзамен
• Устный опрос
  Опрос по теме LPWAN
• Устный опрос
  Опрос по теме Wi-Fi HaLow (IEEE 802.11ah)
• Устный опрос
  Опрос по теме технологии сотовых сетей для Интернета вещей

Промежуточная аттестация

• Промежуточная аттестация (4 модуль)
  0.25 * Устный опрос + 0.25 * Устный опрос + 0.25 * Устный опрос + 0.25 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Bankov, D., Khorov, E., & Lyakhov, A. (2020). Mathematical model of LoRaWAN channel access with capture effect. https://doi.org/10.1109/PIMRC.2017.8292748
• Bankov, D., Khorov, E., & Lyakhov, A. (2020). Mathematical model of LoRaWAN channel access. https://doi.org/10.1109/WoWMoM.2017.7974300
• Bhattacharya, A., & Kumar, A. (2014). An Approximate Inner Bound to the QoS Aware Throughput Region of a Tree Network under IEEE 802.15.4 CSMA/CA and Application to Wireless Sensor Network Design.
• Khorov, E., Krotov, A., & Lyakhov, A. (2019). Modelling machine type communication in IEEE 802.11ah networks. https://doi.org/10.1109/ICCW.2015.7247332
• Khorov, E., Krotov, A., & Lyakhov, A. (2019). Modelling machine type communication in IEEE 802.11ah networks. https://doi.org/10.1109/ICCW.2015.7247332
• Olof Liberg, Marten Sundberg, Eric Wang, Johan Bergman, Joachim Sachs, & Gustav Wikström. (2020). Cellular Internet of Things : From Massive Deployments to Critical 5G Applications. Academic Press.

Рекомендуемая дополнительная литература

• Cirani, S., Ferrari, G., Picone, M., & Veltri, L. (2019). Internet of Things : Architectures, Protocols and Standards (Vol. First edition). Hoboken, NJ: Wiley. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1881002