Бакалавриат
2023/2024
Основы проектирования аппаратных средств Интернета вещей
Статус:
Курс по выбору (Инфокоммуникационные технологии и системы связи)
Направление:
11.03.02. Инфокоммуникационные технологии и системы связи
Кто читает:
Департамент электронной инженерии
Когда читается:
4-й курс, 1 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Язык:
русский
Кредиты:
4
Контактные часы:
28
Программа дисциплины
Аннотация
В рамках курса студенты знакомятся с основными этапами проектирования аппаратных средств Интернета вещей: схемотехническое проектирование, компоновка и трассировка печатных плат, моделирование разнородных физических процессов. Рассматриваются вопросы технологии сборки печатных узлов, испытаний и прототипирования. Проектирование осуществляется с использованием специализированных программных комплексов.
Цель освоения дисциплины
- Изучение основных принципов и методов проектирования устройств интернета вещей, овладение современными специализированными программными комплексами, позволяющими вести разработку.
Планируемые результаты обучения
- Владеет терминологией. Эффективно использует понятийный аппарат в объеме, достаточном для осмысленного выполнения заданий практического характера.
- Применяет программное обеспечение для моделирования механических режимов. Синтезирует модель механических процессов. Проводит анализ результатов моделирования и формулирует рекомендации по внесению схемных и конструкторских улучшений.
- Знает основные методы защиты от тепловых и механических перегрузок для повышения надежности. Умеет рассчитывать вероятность безотказной работы устройства.
- Применяет принципы системного подхода к разработке устройства интернета вещей. Находит необходимую информацию для проведения автоматизированного проектирования. Знает классификацию и основные функции программных комплексов для моделирования.
- Применяет программное обеспечение для моделирования тепловых режимов. Синтезирует модели тепловых процессов. Проводит анализ результатов моделирования и формулирует рекомендации по внесению схемных и конструкторских улучшений.
- Применяет программное обеспечение для разработки конструкции корпуса устройства интернета вещей.
- Применяет программное обеспечение для схемотехнического моделирования. Проводит анализ результатов моделирования и формулирует рекомендации по внесению схемных улучшений. Размещает элементы на печатной плате. Разрабатывает топологию.
Содержание учебной дисциплины
- Введение в дисциплину. Термины и определения. Особенности устройств интернета вещей.
- Разработка технического задания в соответствии с ГОСТ.
- Стадии и этапы жизненного цикла устройств интернета вещей. Конструкторская документация. Системный подход к проектированию устройств интернета вещей.
- Схемотехническое проектирование устройств интернета вещей. База электрорадиоэлементов. Карты рабочих режимов.
- Топологическое проектирование печатных плат и компоновка печатных узлов устройств интернета вещей.
- Разработка конструкций устройств интернета вещей: виды конструкций, материалы, элементы креплений. Экранирование.
- Особенности конструкций высокочастотных устройств интернета вещей.
- Обеспечение тепловых режимов работы устройств интернета вещей. Виды теплообмена. Электротепловая аналогия. Метод конечных элементов, метод конечных разностей. Виды теплоотводов.
- Обеспечение механических режимов работы устройств интернета вещей. Виды воздействий. Виброизоляторы.
- Основы надежностного проектирования устройств интернета вещей.
Элементы контроля
- Активность (посещаемость)
- Домашнее задание
- Защита с презентацией результатов работы
- Лабораторная работа
- Отчет по практическим работам
- Итоговый тест
Промежуточная аттестация
- 2022/2023 учебный год 3 модуль0.1 * Активность (посещаемость) + 0.2 * Домашнее задание + 0.3 * Защита с презентацией результатов работы + 0.2 * Итоговый тест + 0.2 * Лабораторная работа
- 2022/2023 учебный год 4 модуль0.1 * Активность (посещаемость) + 0.2 * Домашнее задание + 0.3 * Защита с презентацией результатов работы + 0.2 * Итоговый тест + 0.2 * Лабораторная работа
- 2023/2024 учебный год 1 модуль0.1 * Активность (посещаемость) + 0.5 * Итоговый тест + 0.4 * Отчет по практическим работам
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Визуальное моделирование электронных схем в PSPICE : пер. с нем., Хайнеман, Р., 2008
- Интернет вещей. Исследования и область применения : монография / Е.П. Зараменских, И.Е. Артемьев. — М. : ИНФРА-М, 2017. — 188 с. — (Научная мысль). — www.dx.doi.org/10.12737/13342. - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/792679
- Проектирование печатных плат для цифровой быстродействующей аппаратуры, Кечиев, Л. Н., 2007
- Проектирование функциональных узлов и модулей радиоэлектронных средств : учеб. пособие, , 2018
Рекомендуемая дополнительная литература
- Головицына, М. В. Автоматизированное проектирование промышленных изделий : учебное пособие / М. В. Головицына. — 2-е изд. — Москва : ИНТУИТ, 2016. — 378 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/100573 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
- Исследование тепловых характеристик РЭА с применением программного комплекса ТРиАНА : монография / В. В. Воловиков, М. Л. Дектерев, Ю. Н. Кофанов, Г. О. Преснякова. — Москва : ДМК Пресс, 2014. — 478 с. — ISBN 978-5-97060-124-2. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/73057 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
- Методы и средства испытаний аппаратуры на механические воздействия : учеб. пособие, Шалумов, А. С., 2009
- Муромцев Д.Ю., Тюрин И.В., Белоусов О.А. - Информационные технологии проектирования радиоэлектронных средств: учебное пособие - Издательство "Лань" - 2018 - 412с. - ISBN: 978-5-8114-3240-0 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/109618
- Муромцев Д.Ю., Тюрин И.В., Белоусов О.А. - Надежность радиоэлектронных средств: учебное пособие - Издательство "Лань" - 2019 - 88с. - ISBN: 978-5-8114-3718-4 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/116368
- Печатные платы и узлы гигабитной электроники, Кечиев, Л. Н., 2017
- Управление качеством при проектировании теплонагруженных радиоэлектронных средств : учебное пособие для вузов, Жаднов, В. В., 2004
- Экранирование технических средств и экранирующие системы, Кечиев, Л. Н., 2010