Internet of things - DEI

Classe delle lauree magistrali in:
Ingegneria Automazione (LM-29)
Tipo di attività
Ambito disciplinare:
formativa:
Ingegneria delle
Affine o integrativa
Telecomunicazioni
Corso di laurea in:
Ingegneria Automazione
Settore scientifico
disciplinare:
Telecomunicazioni (INGINF/03)
Anno accademico:
2013 - 2014
CFU:
6
Titolo
Codice
Tipo di insegnamento:
Anno:
Semestre:
dell’insegnamento:
dell’insegnamento:
Obbligatorio
secondo secondo
Internet of Things (CD)
DOCENTE:
Prof. Luigi Alfredo Grieco (PA)
ARTICOLAZIONE IN TIPOLOGIE DIDATTICHE:
3 CFU di lezioni teoriche, 3 CFU di lezioni in laboratorio e seminari specialistici.
PREREQUISITI:
Conoscenze di base di reti di telecomunicazioni.
OBIETTIVI FORMATIVI:
Scopo dell’insegnamento è quello di descrivere le architetture, le tecnologie abilitanti ed i principi di
progettazione delle reti di telecomunicazioni nella Internet of Things. Gli argomenti trattati nelle lezioni
teoriche saranno riscontrati in laboratorio per ottenere tangibili prove sul campo dell’efficacia delle soluzioni
architetturali presentate nel corso.
CONTENUTI:
Fondamenti di Internet (2 ore): concetti di base, reti di telecomunicazioni, architetture protocollari e modello
TCP/IP (richiami).
Elementi di IoT (2 ore): requisiti architetturali e di sistema, consumi energetici, tolleranza ai guasti,
specifiche di qualità del servizio, domini applicativi.
Sistemi Radio Frequency Identification (2 ore): tag, accesso multiplo, applicazioni, standard EPC.
Il protocollo IPv6 (8 ore): indirizzamento, instradamento e formato del pacchetto.
Architetture e protocolli di comunicazione per l’Internet of Things (6 ore): 802.15, ZigBee, Wireless
HART, 6LoWPAN, RPL, CoAP, Wireless Sensor Network e IoT industriale.
Le reti di telecomunicazioni per applicazioni industriali (4 ore): tecnologia HART. Standard IEC/ISA
SP50. Industrial Ethernet. Foundation Fieldbus, WorldFIP, SERCOS. CAN, TTCAN, FLexray, LIN. Profibus,
P-Net, Ethernet power link, Lonworks. Lo standard IEC 61850 ed i sistemi di comunicazione nelle Smart Grid.
Power Line Communication.
Attività di laboratorio/esercitazioni (24 ore): analisi sperimentale di sistemi IoT su piattaforma OpenWSN.
METODI DI INSEGNAMENTO:
Lezioni ed esercitazioni in aula supportate da videoproiettore e lavagna. Lezioni ed esercitazioni in
laboratorio per analisi sperimentale di reti IoT.
CONOSCENZE E ABILITÀ ATTESE:
Capacità di dimensionare reti di telecomunicazioni in sistemi IoT.
Capacità di progettare reti a commutazione di pacchetto basate su protocollo IPv6.
Conoscenza delle caratteristiche principali, dei limiti e dei campi di applicazione delle tecnologie IoT.
Conoscenza di piattaforme per la realizzazione e il test di reti di telecomunicazioni in sistemi IoT.
Tecniche per la progettazione e l’analisi sperimentale di di reti di telecomunicazioni in sistemi IoT.
SUPPORTI ALLA DIDATTICA:
PC e videoproiettore; Piattaforma OpenWSN; appunti dalle lezioni, dispense del docente, calendario degli
esami e avvisi dal sito web del Dipartimento di ingegneria Elettrica e dell’Informazione del Politecnico di Bari.
CONTROLLO DELL’APPRENDIMENTO E MODALITÀ D’ESAME:
Esame orale.
TESTI DI RIFERIMENTO PRINCIPALI:
O. Hersent et al. The Internet of Things: Key Applications and Protocols, Wiley; 2nd ed, 2012.
D. Uckelmann et al. Architecting the Internet of Things, Springer, 1st ed. 2011.
Z. Shelby. 6LoWPAN: The Wireless Embedded Internet. Wiley; 1st ed. 2010.
L. Yan et al. The Internet of Things: From RFID to the Next-Generation Pervasive Networked Systems.
Auerbach Publications. 2008.
ULTERIORI TESTI SUGGERITI:
H. Chaouchi. The Internet of Things: Connecting Objects (ISTE) Wiley-ISTE; 1 ed. 2010.
J.-P. Vasseur et al. Interconnecting Smart Objects with IP: The Next Internet, Morgan Kaufmann; 1 ed. 2010.
C. Pfister. Getting Started with the Internet of Things: Connecting Sensors and Microcontrollers to the Cloud,
O'Reilly Media; 1 ed. 2011.
ALTRE INFORMAZIONI:
Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell'Informazione, Politecnico di Bari (http://dee.poliba.it)
Stanza docente 2° piano, tel. 0805963911, e-mail: [email protected].
Master Degree class:
Automation Engineering
Second level (two years)
degree:
Automation Engineering
Scientific Discipline Sector:
Telecommunications (INGINF/03)
Type of course:
Compulsory subject
Academic year:
2013 - 2014
Type of course
Disciplinary area:
ECTS Credits:
related and integrative
Telecommunications
6
subject
Engineering
Title of the course:
Code:
Year:
Semester:
Internet of Things
2nd
2nd
LECTURER:
Prof. Luigi Alfredo Grieco
HOURS OF INSTRUCTION:
3 ECTS of theory, 3 ECTS of experimentations in laboratory, examples and specialized seminars.
PREREQUISITES:
Basic knowledge of packet switching networks.
AIMS:
The aim of this course is to introduce and describe the architectures, the enabling technologies, and the
design guidelines for packet switching networks in the Internet of Things. Theoretical concepts will be verified
thorugh experimentation campaigns in the activities carried out in the laboratory.
CONTENTS:
Internet fundamentals (2 hours): basic concepts, telecommunication networks, protocol architectures,
TCP/IP.
Introduction to the IoT (2 hours): architectural and system requirements, energy efficiency, fault tolerance,
Quality of Service, and application domains.
Radio Frequency Identification (2 hours): tag, multiple access, applications, EPC standard.
IPv6 (8 ore): addressing, routing, and datagram format.
Networking protocols for the Internet of Things (6 hours): 802.15, ZigBee, Wireless HART, 6LoWPAN,
RPL, CoAP, Wireless Sensor Network, and industrial IoT.
Telecommunication networks in industrial applications (4 hours): HART. Standard IEC/ISA SP50. Industrial
Ethernet. Foundation Fieldbus, WorldFIP, SERCOS. CAN, TTCAN, FLexray, LIN. Profibus, P-Net, Ethernet
power link, Lonworks. IEC 61850. Power Line Communication.
Activities in laboratory (24 hours): experimental analysis of IoT systems using the OpenWSN platform.
TEACHING METHODS:
Lectures, supported by videoprojector and blackboard. Laboratory activities based on the OpenWSN
platform.
EXPECTED OUTCOME AND SKILLS:
Design of telecomunication networks in the IoT.
Design of IPv6 networks.
Knowledge of the main features, pros, cons, and application domains of the IoT.
Knowledge of platform and methodologies for testing and deploying a IoT system.
TEACHING AIDS:
PC and workstation; lecture notes; OpenWSN platform.
EXAMINATION METHOD:
Oral exam.
BIBLIOGRAPHY:
O. Hersent et al. The Internet of Things: Key Applications and Protocols, Wiley; 2nd ed, 2012.
D. Uckelmann et al. Architecting the Internet of Things, Springer, 1st ed. 2011.
Z. Shelby. 6LoWPAN: The Wireless Embedded Internet. Wiley; 1st ed. 2010.
L. Yan et al. The Internet of Things: From RFID to the Next-Generation Pervasive Networked Systems.
Auerbach Publications. 2008.
FURTHER BIBLIOGRAPHY:
H. Chaouchi. The Internet of Things: Connecting Objects (ISTE) Wiley-ISTE; 1 ed. 2010.
J.-P. Vasseur et al. Interconnecting Smart Objects with IP: The Next Internet, Morgan Kaufmann; 1 ed. 2010.
C. Pfister. Getting Started with the Internet of Things: Connecting Sensors and Microcontrollers to the Cloud,
O'Reilly Media; 1 ed. 2011.
FURTHER INFORMATIONS:
Department of Electrical and Information Engineering, Politecnico di Bari (http://dee.poliba.it)
Lecturer room at 2nd floor, phone 0805963911, e-mail: [email protected].