Концепти за дизајн на системи за Интернет на нешта

Последна измена: јули 19, 2023
1. Наслов на наставниот предмет Концепти за дизајн на системи за Интернет на нешта
2. Код 4ФЕИТ07006
3. Студиска програма 20-ИМСА, 21-ПНМИ, 8-КМ-ИНН
4. Организатор на студиската програма

(единица, односно институт, катедра, оддел)

Факултет за електротехника и информациски технологии
5. Степен (прв, втор, трет циклус) Втор циклус студии
6. Академска година/семестар I/1 7.   Број на ЕКТС кредити 6.00
8. Наставник Д-р Марија Календар
9. Предуслов за запишување на предметот
10. Цели на предметната програма (компетенции):

Целите на курсот вклучуваат учење на процесот на дизајнирање на системи, со посебен фокус на дизајн на системи од Интернет на нешта со земање во предвид на сите елементи: дизајнирање и проценка на прототипните решенија. По успешното завршување на курсот, студентите се способни да донесат информирани одлуки за дизајн при развој на целосни ИнН системи вклучувајќи уреди и апликации. Тие ќе можат да оценуваат, споредуваат и применуваат различни платформи, алгоритми, протоколи и системски архитектури за IoT апликации, земајќи ги предвид аспектите на сензорите, концептите за пресметки, комуникација и напојување на уредите. Студентите ќе можат да ги применат научените методологии за дизајн, алгоритми и протоколи за да развијат нови апликации во многу домени. Тие ќе имаат способност за критичко размислување и за општественото влијание на ИнН концептите заедно со аспектите за безбедност на системите и приватност на корисниците. Студентите ќе бидат оспособени за тимска работа низ целиот развоен циклус, од спецификација на системот до конструирање на прототип и имплементација на системот.

11. Содржина на програмата:

Концепти за дизајн на системи. Специфични концепти за дизајн на Интернет на нешта (ИнН) системи. Развој на прототип решенија кои претставуваат минимум остварливи производи. Развојни околини за вграден софтвер. Рана проценка на потенцијалот на производот. Евалуација на концепт-идеи и прототип решенија, земајќи ги в предвид дизајнерските избори во споредба со корисничкото искуство, соодветноста на техничките решенија и потенцијалот за понатамошен развој во комплетни ИнН производи или дополнителни потреби за подобрување на прототип решението.  Краток преглед на вградени и сајбер-физичките системи и примена во ИнН; Апликативни сценарија за ИнН; Дизајн и моделирање на вградени платформи; Програмирање на вградени системи со свесност за ограниченост на ресурси, хардверско програмирање, развој на софтвер со повеќе нишки; Интерпроцесна комуникација со споделена меморија и пренесување пораки; Програмирање со користење на оперативни системи во реално време; Откривање и тестирање на дефекти, толеранција на дефекти и опоравување од дефекти.  Поврзување на ИнН уреди и собирање податоци: традиционални и облак платформи; Референтни архитектури за ИнН (архитектури на складиште, архитектури базирани на облак и пресметување на работ-edge computing); Обработка на големи количини податоци; ИнН и пресметување во облак;  Архитектури на дистрибуирани системи; Дистрибуирани системи засновани на ИнН, среден софтвер (middleware) и методи за системска интеграција; Kомуникациски рамки и протоколи; Архитектури на комуникација потрошувач-производител и издавач-претплатник;  Напојување со енергија и ограничувања; карактеристики за квалитет на системите и метрики за системски архитектури базирани на ИнН, вклучително и енергетска ефикасност;  Основни елементи за имплементација на концепти за безбедност и приватност за системи базирани на ИнН; Шеми за дизајн на софтвер за безбедни системи; Системска симулација и валидација; Примери за примена за различни индустрии.

12. Методи на учење:

Предавања, самостојна работа на проектни задачи и изработка на семинарски работи

13. Вкупен расположив фонд на време 180
14. Распределба на расположивото време 3 + 3
15. Форми на наставните активности 15.1 Предавања – теоретска настава 45 часови
15.2 Вежби (лабораториски, аудиториски), семинари, тимска работа 45 часови
16. Други форми на активности 16.1 Проектни задачи 30 часови
16.2 Самостојни задачи 30 часови
16.3 Домашно учење 30 часови
17. Начин на оценување
17.1 Тестови 0 бодови
17.2 Семинарска работа/проект (презентација: писмена и усна) 50 бодови
17.3. Активност и учење 0 бодови
17.4. Завршен испит 50 бодови
18. Критериуми за оценување (бодови/оценка) до 50 бода 5 (пет) (F)
од 51 до 60 бода 6 (шест) (E)
од 61 до 70 бода 7 (седум) (D)
од 71 до 80 бода 8 (осум) (C)
од 81 до 90 бода 9 (девет) (B)
од 91 до 100 бода 10 (десет) (A)
19. Услов за потпис и полагање на завршен испит 60% успех од сите предиспитни активности
20. Начин на полагање на испитот

Испитот се состои од два дела (може да се полагаат како парцијални испити). Прв парцијален ипит или теоретски дел: Тест прашања и проблеми (70 мин) и Втор парцијален испит/практичен дел: Изработка и одбрана на самостојна практична проектна задача.  За време на испитот делумно е дозволено користење книги, скрипти, ракописи или белешки, но не е дозволено користење калкулатор, мобилен телефон, таблет или кој било друг електронски уред.

21. Јазик на кој се изведува наставата Македонски и Англиски
22. Метод на следење на квалитетот на наставата Самоевалуација
23. Литература
23.1.      Задолжителна литература
Ред.

број

Автор Наслов Издавач Година
1. McEwen, Adrian, and Hakim Cassimally Designing the internet of things John Wiley & Sons, 2013
2. A.James, A. Seth, S. C. Mukhopadhyay IoT System Design: Project Based Approach Springer 2021
3. Perry Lea Internet of Things for Architects: Architecting IoT solutions by implementing sensors, communication infrastructure, edge computing, analytics, and security Packt Publishing 2018
23.2.      Дополнителна литература
Ред.

број

Автор Наслов Издавач Година
1.  Anderson, Ross  Security Engineering: A Guide to Building Dependable Distributed Systems, 3rd Edition  John Wiley & Sons  2020
2.  Bass, Len, Clements, Paul & Kazman, Rick  Software architecture in practice, 3. ed.  Addison-Wesley  2012
3.  Vermesan, Ovidiu, and Peter Friess  Internet of things – from research and innovation to market deployment  River Publishers  2014