Кафедра прикладної радіоелектроніки

[TS-09] Безпровідні мережі та технології для управління смарт-середовищами

Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)

Реквізити навчальної дисципліни

Рівень вищої освітиТретій (освітньо-науковий)
Галузь знань-
Спеціальність
Освітня програмаВсі ОП
Статус дисципліниВибіркова (Ф-каталог)
Форма здобуття вищої освітиОчна
Рік підготовки, семестрДоступно для вибору починаючи з 2-го курсу, весняний семестр
Обсяг дисципліни5 кред. (Лекц. 36 год, Практ. 36 год, Лаб. год, СРС. 78 год )
Семестровий контроль/контрольні заходиЗалік
Розклад занятьhttps://rozklad.kpi.ua
Мова викладанняУкраїнська
Інформація про керівника курсу / викладачів Лекц.: Степанов М. М.,
Практ.: Степанов М. М.,
Розміщення курсуhttps://do.ipo.kpi.ua/course/view.php?id=6702

Програма навчальної дисципліни

1. Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання

Метою навчальної дисципліни є: формування системних знань, вмінь і навичок, які необхідні для раціонального використання сучасних телекомунікаційних технологій при розв’язанні задач, пов’язаних з управлінням смарт-середовищами за рахунок використання безпровідних систем та мереж; формування здатності самостійно використовувати і вивчати літературу з відповідної дисципліни, розвивати гнучкість мислення, творчу самостійності та дію в практичній площині.

Предмет навчальної дисципліни є: методи і алгоритми побудови, проектування, моделювання, модернізації і застосування бездротових мереж та технологій управління смарт-середовищами

В результаті вивчення дисципліни слухач отримує намтупні знання та компетенції:

  1. Загальні компетентності: ЗК 1 Здатність до критичного аналізу, оцінки і синтезу нових складних ідей. ЗК 2 Здатність ініціювати, розробляти та реалізовувати дослідницько-інноваційні проекти, включаючи власні дослідження. ЗК 3 Здатність критичного осмислення й розв’язання проблем науково-дослідної й/або інноваційної сфер; розширення меж і переосмислення наявного теоретичного знання й професійних практик.
  2. Фахові компетентності спеціальності: ФК 1 Здатність адаптувати і узагальнювати результати сучасних досліджень для вирішення наукових і практичних проблем. ФК 2 Здатність застосовувати математичні методи наукових досліджень, імітаційного моделювання, прикладні аспекти системного аналізу у різних видах професійної діяльності.
  3. Програмні результати навчання:
    1. ЗНАННЯ: ЗН 1 Концептуальні та методологічні знання в галузі науково-дослідної та/або професійної діяльності і на межі предметних галузей. ЗН 4 Сучасних математичних методів наукових досліджень, імітаційного моделювання, прикладних аспектів системного аналізу.
    2. УМІННЯ: УМ 3 Застосовувати знання основ аналізу та синтезу в різних предметних областях, критичного осмислення й розв’язання науково-дослідних проблем. УМ 5 Виконувати самостійно науково-дослідну діяльність у галузі телекомунікацій і радіотехніки з використанням сучасних математичних методів наукових досліджень, імітаційного моделювання, прикладних аспектів системного аналізу.

 

2. Пререквізити та постреквізити дисципліни (місце в структурно-логічній схемі навчання за відповідною освітньою програмою)

 Для успішного вивчення даної дисципліни студенти мають засвоїти наступні дисципліни: «Наскрізна розробка інтелектуальної техніки 1 та 2 частина.», «Бездротові технології інтелектуальної радіоелектронної апаратури 1 та 2 частина».

 Результати навчання даної дисципліни використовуються для вивчення наступних дисциплін: переддипломна практика та написання дисертації. 

 

 

 

3. Зміст навчальної дисципліни

ТЕМА 1. СМАРТ-СЕРЕДОВИЩА. ОСНОВНІ ТЕМІНИ, ПОНЯТТЯ ТА ВИЗНАЧЕННЯ

ТЕМА 2. СТАН ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ СИСТЕМ ТА МЕРЕЖ БЕЗДРОТОВОГО ДОСТУПУ

ТЕМА 3. СУЧАСНІ ТЕХНОЛОГІЇ ПОБУДОВИ КОМП’ЮТЕРНИХ МЕРЕЖ

ТЕМА 4. БЕЗДРОТОВІ ЛОКАЛЬНІ МЕРЕЖІ СТАНДАРТІВ ІЕЕЕ 802.11

ТЕМА 5.  ПЕРСОНАЛЬНІ БЕЗДРОТОВІ МЕРЕЖІ

ТЕМА 6. МЕРЕЖІ ШИРОКОСМУГОВОГО БЕЗДРОТОВОГО ДОСТУПУ СІМЕЙСТВА СТАНДАРТІВ ІЕЕЕ 802.16 (WIMAX)

ТЕМА 7. РЕЖИМИ ОБРОБЛЕННЯ IНФОРМАЦIЇ В SMART-СЕРЕДОВИЩАХ

ТЕМА 8. ТЕХНОЛОГIЇ УПРАВЛIННЯ В SMART-СЕРЕДОВИЩАХ

ТЕМА 9. СТАНДАРТИ УПРАВЛIННЯ ТА РОЗРОБКИ В SMART-СЕРЕДОВИЩАХ

4. Навчальні матеріали та ресурси

БАЗОВА ЛІТЕРАТУРА

1. Технології інтернету речей. Навчальний посібник [Електронний ресурс]: навч. посібник / Б. Ю. Жураковський, І.О. Зенів; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні текстові дані (1 файл: 12,5 Мбайт). – Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021. – 271 с.

2. Комп’ютерні мережі: підручник / Азаров О.Д., Захарченко С.М., Кадук О.В., Орлова М.М., Тарасенко В.П. – Вінниця: ВНТУ. – 2020. – 378 с.

3. Вакуленко, С. Ю. Особливості застосування безпроводних технологій в системах «розумного будинку»: дипломна робота: 171 Електроніка / Вакуленко Сергій Юрійович. – Київ, 2020. – 80 с. – Назва з екрана. URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): https://ela.kpi.ua/handle/123456789/34828.

4. Суцільно-волоконний двохчастотний ВКР лазер для телекомунікаційних систем терагерцового діапазону / Корчак О.В. Рєзніков М.І. Фелінський Г.С. Дружинін В.А. / Вісник НТУУ' КПІ'. Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування. – 2020.  - Номер 80.
С. 63-72.

5. Методи та засоби підвищення ефективності функціонування радіотехнічних систем розпізнавання багатопозиційного базування'. Наконечний В.С. Толюпа С.В., Лукова-Чуйко Н.В. Пархоменко І.І. Дружинін В.А. К.: Формат, 2019, 237 с. 

6. Бойко Ю.М., Дружинін В.А., Толюпа С.В. Теоретичні аспекти підвищення завадостійкості і ефективності обробки сигналів в радіотехнічних пристроях та засобах телекомунікаційних систем за наявності завад.-К.: Логос, 2018. – 227 с.

ДОДАТКОВА ЛІТЕРАТУРА

7. Заїка В.Ф., Варфоломеєва О.Г., Домрачева К.О., Гринкевич Г.О. «ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНІ СИСТЕМИ ТА МЕРЕЖІ НАСТУПНОГО ПОКОЛІННЯ». - 2019. [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.dut.edu.ua/ua/lib/1/category/96/view/1762.

8. Архипов О.Є., Гулак Г.М., Кащук В.І., Мельник С.В. Основи телекомунікацій: Навч. посібник / К.: НА СБ України, 2017 р. [Режим доступу]: МЕТОД/СК-31/ Основи телекомунікацій/Література.

9. Навчальний практикум з кредитного модуля «Безпроводові телекомунікаційні системи – Системи та засоби зв’язку з рухомими об’єктами» [Електронний ресурс] : методичні рекомендації до проведення практичних занять та виконання лабораторних робіт для студентів усіх форм навчання за напрямом підготовки 6.050903 «Телекомунікації» / НТУУ «КПІ» ; уклад.: В. Г . Абакумов, П. В. Попович, К. О . Трапезон. – Електронні текстові дані (1 файл: 3,86 Мбайт). – Київ : НТУУ «КПІ», 2013. – 146 c. – Назва з екрана. URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): https://ela.kpi.ua/handle/123456789/21180.

10. J. Torriti, Demand Side Management for the European Supergrid Energy Policy, vol. 44, pp. 199-206, 2012.

11. Климаш М.М. Теоретичні основи телекомунікаційних мереж: навч. посіб. / Б.М.Стрихалюк, М.В.Кайдан. – Львів: вид-во УАД, 2011. – 496 с. [Режим доступу]: МЕТОД/СК-31/ Основи телекомунікацій/Література.

12. Federal Energy Regulatory Commission Assessment of Demand Response & Advanced Metering. United States Federal Energy Regulatory Commission.  Федеральна комісія з регулювання енергетики Сполучених штатів Америки.

13. Smart Grids European Technology Platform | www.smartgrids.eu. smartgrids.eu. 2011.

14. Smart Grids European Technology Platform | www.smartgrids.eu. smartgrids.eu. 2011.

15. Кривуца В.Г., Беркман Л.Н., Стеклов В.К. Сучасні цифрові системи комутації – Підручник. К.: Техніка, 2010. – 389 с.

16. Кривуца В.Г. та інші Система управління сучасними телекомунікаційними мережами/ Беркман Л.Н., Климаш М.М., та ін./  К.: Зв'язок, 2009.- 352 с.

17. Кривуца В.Г., Беркман Л.Н., Стеклов В.К. та інші. Управління телекомунікаціями із застосуванням новітніх технологій  – К.: Техніка, 2007. - 384 с.

18. Стеклов В. К., Беркман Л. Н. Проектування телекомунікаційних мереж. - К.: Техніка, 2002.- 792 с.

 

 

Навчальний контент

5. Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)

 Методика вивчення дисципліни полягає у викладенні теоретичної частини матеріалу на лекційних заняттях та ознайомлення студентів на практичних заняттях з конкретними прикладами застосування безпровідних мереж та технологій для управління існуючими та перспективними смарт-середовищами. 
 Застосовуються стратегії активного і колективного навчання, які визначаються наступними методами і технологіями: 
1) метод проблемного викладу (лекції); 
2) особистісно-орієнтовані (розвиваючі) технології, засновані на методах «мозкового штурму» та «аналізу ситуацій» (практичні заняття); 
3) доповнення традиційних навчальних занять засобами взаємодії на основі мережевих комунікаційних можливостей.

6. Самостійна робота студента

Лабораторні роботи:

Організацію і проведення лабораторних занять з кредитного модулю (КМ) та оцінювання успішності студентів під час захисту Звітів за відповідними темами виконує викладач, призначений кафедрою:

«відмінно», вичерпне розкриття теми, вільне володіння матеріалом (не менш ніж 95% вірної інформації) та оформлений належним чином електронний протокол до лабораторної роботи;

«добре», повна відповідь (не менш ніж 75% вірної інформації, можливі незначні неточності) та оформлений належним чином електронний протокол до лабораторної роботи;

«задовільно», неповна відповідь (але не менш ніж 60% вірної інформації), незначні помилки та оформлений належним чином електронний протокол до лабораторної роботи;

«незадовільно», незадовільна відповідь та/або не оформлений належним чином електронний протокол до лабораторної роботи.

Відпрацьована та виконана належним чином лабораторна робота оформлюється студентом (бригадою студентів) та подається до захисту і захищається перед викладачем на наступному за розкладом лабораторному занятті.

За кожне запізнення з поданням лабораторної роботи до захисту від встановленого терміну оцінка може знижуватися.

Сума балів за лабораторні роботи за весь КМ (семестр) зводиться до максимальної шкали у 60 балів із 100.

Політика та контроль

7. Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)

 Система вимог, які ставляться перед студентом: 
Академічна доброчесність. Дотримання академічної доброчесності студентами передбачає: 
• самостійне виконання навчальних завдань, завдань поточного та підсумкового контролю результатів навчання (для осіб з особливими освітніми потребами ця вимога застосовується з урахуванням їхніх індивідуальних потреб і можливостей); 
• посилання на джерела інформації у разі використання ідей, розробок, тверджень, відомостей; 
• дотримання норм законодавства про авторське право і суміжні права; 
• надання достовірної інформації про результати власної навчальної (наукової, творчої) діяльності, використані методики досліджень і джерела інформації. 
 Порушенням академічної доброчесності вважається: 
• академічний плагіат - оприлюднення (частково або повністю) наукових (творчих) результатів, отриманих іншими особами, як результатів власного дослідження (творчості) та/або відтворення опублікованих текстів (оприлюднених творів мистецтва) інших авторів без зазначення авторства; 
• самоплагіат - оприлюднення (частково або повністю) власних раніше опублікованих наукових результатів як нових наукових результатів. 
 За порушення академічної доброчесності здобувачі освіти можуть бути притягнені до такої академічної відповідальності: 
• - повторне проходження оцінювання (контрольна робота, іспит, залік тощо); 
• - повторне проходження відповідного освітнього компонента освітньої програми. 
 Політика запізнення. За несвоєчасно виконані завдання буде накладено штраф 10 відсотків від загальної кількості балів за це завдання.

Примітка. Виключення можуть бути зроблені до невчасно зданих завдань з поважних причин. 

 Політика щодо відвідування. Відвідування занять є обов’язковим. За об’єктивних причин (наприклад, пандемія, хвороба, міжнародне стажування) навчання може відбуватися в он-лайн- формі за погодженням із керівником курсу. 
 Лекційні та практичні заняття проводяться згідно до діючого положення КПІ ім. Ігоря Сікорського. Відвідування занять є обов’язковим. Для одержання іспиту “автоматом” потрібно набрати більше 60 балів, які можна одержати за виконання обов’язкових завдань (виконання ДКР, практичних робіт та написання модульної контрольної роботи) та систематично відвідавши лекційні заняття (пройшовши експрес-тест за матеріалами лекцій). 
 Бали за роботу під час лекції нараховуються на основі експрес-опитування. Кожний тест містить 2 запитання до матеріалу лекційного заняття, правильна відповідь на які дасть змогу отримати 2 бали. 
 Модульна контрольна робота проводиться письмово. Кожне завдання на контрольній роботі містить 2 теоретичних питання та 1 задачу, правильні відповіді на які дають змогу одержати 5 балів за кожне теоретичне та 4 бали за практичне. 
 Індивідуальне завдання (ДКР) – це розв’язання 5 домашніх контрольних задач протягом семестру (по одній задачі на кожне наступне заняття), правильне розв’язання яких дасть змогу одержати по 2 бали за кожну задачу. Виконується у години самостійної роботи письмово. 
 Іспит є письмовим. Білет на іспиті складається з 3-х завдань (2 теоретичних питання та 1 задача) по тематиці змістовних тем, що виносяться на аудиторні заняття, та окремих питань, які виносяться на самостійне опрацювання. 

 

8. Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)

Рейтинг студента з дисципліни складається з балів, що він отримує за:

  1. виконання m частин модульної контрольної роботи МКР (наприклад, m = 4);
  2. виконання та захист L лабораторних робіт (наприклад, L = 7);
  3. заохочувальні та штрафні бали (загалом до плюс/мінус 10).

Виконання та захист всіх лабораторних робіт, а також наявність позитивної оцінки з МКР за кожну із m частин є умовою допуску до заліку.

Модульна контрольна робота (наприклад, за умови m = 4):

«відмінно», вичерпна відповідь (не менш ніж 95% вірної інформації) – 5 балів;

«добре», повна відповідь, можливі незначні неточності (не менш ніж 75% вірної інформації) – 4 бали;

«задовільно», неповна відповідь (але не менш ніж 60% вірної інформації) та незначні помилки – 3 бали;

«незадовільно», незадовільна відповідь (неправильний розв’язок задачі), потребує обов’язкового повторного написання в кінці семестру – 0…2 балів.

Сума балів за МКР за весь КМ (семестр) зводиться до максимальної шкали у 20 балів із 100 можливих.

Заохочувальні бали

Загалом, в сумі не більше за 10:

– за виконання творчих робіт з кредитного модуля (наприклад, участь у факультетських та інститутських олімпіадах з навчальних дисциплін, участь у конкурсах робіт, підготовка оглядів наукових праць тощо); успішне проходження рекомендованого дистанційного навчального курсу (що відповідає темам дисципліни) з отриманням відповідного сертифіката; за активну роботу на лекції (важливі запитання, доповнення, зауваження за темою лекції) від 1 до 5 балів;

– презентація за темою СРС – від 1 до 5 балів.

Залік:

Умовою допуску до заліку є зарахування всіх лабораторних робіт, та семестровий стартовий рейтинг 36 ≤ Rst ≤ 60 .

Студенти, які виконали умови допуску можуть складати залік, як що загальна оцінка отриманая ними в семестрі не задовольняє.

Система оцінювання заліку:

Залік оцінюється за шкалою Rек до 40 балів. Заліковє завдання складається з чотирьох завдань. Кожне завдання оцінюється за такими критеріями:

«відмінно» – вичерпна відповідь (не менше 95% вірної інформації), надані відповідні обґрунтування – 10 балів;

«добре» – повна відповідь (не менше 80% вірної інформації), що виконана згідно з вимогами до рівня «умінь», або присутні незначні неточності – 8 балів;

«задовільно» – неповна відповідь (не менше 60% вірної інформації та є деякі помилки) – 6 балів;

«незадовільно» – відсутність правильної відповіді – 0 балів.

Рейтинг сума (Rst + Rек) переводиться до оцінки згідно з таблицею

Таблиця відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою
Кількість балівОцінка
100-95Відмінно
94-85Дуже добре
84-75Добре
74-65Задовільно
64-60Достатньо
Менше 60Незадовільно
Не виконані умови допускуНе допущено

9. Додаткова інформація з дисципліни (освітнього компонента)

  • перелік теоретичних питань та практичних завдань для семестрового контролю надається студентам окремо на початку семестра;
  • на початку семестру викладач аналізує існуючі дистанційні курси за тематикою дисципліни та пропонує пройти відповідні безкоштовні курси студентам. Після отриманням студентом сертифікату з успішного проходження дистанційних чи онлайн курсів за відповідною тематикою, викладач закриває відповідну частину курсу (практичну чи лекційну).

 

Опис матеріально-технічного та інформаційного забезпечення дисципліни

Копьютерний клас, MatLab,




Робочу програму навчальної дисципліни (силабус):
Складено Степанов М. М.;
Ухвалено кафедрою ПРЕ (протокол № 4 від 30.06.2022 )
Погоджено методичною комісією факультету/ННІ (протокол № ______ від ______)