Đề cương chi tiết Phát triển ứng dụng IoT - Khoa điện tử - Trường Đại học kinh tế - Kỹ thuật công nghiệp

Nội dung text: Đề cương chi tiết Phát triển ứng dụng IoT - Khoa điện tử - Trường Đại học kinh tế - Kỹ thuật công nghiệp

1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ BỘ MÔN: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN: PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG IoT 1. THÔNG TIN CHUNG Tên học phần (tiếng Việt): PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG IoT Tên học phần(tiếng anh): IoT APPLICATION DEVELOPMENT Mã môn học: 38.4 Khoa/Bộ môn phụ trách: Kỹ thuật viễn thông Giảng viên phụ trách chính: Ths Phạm Anh Tuấn Email: tuanpa@uneti.edu.vn GV tham gia giảng dạy: Ths Phạm Anh Tuấn, Ths Vũ Trung Dũng Số tín chỉ: 02 (26, 8, 30, 60) Số tiết Lý thuyết: 26 Số tiết TH/TL: 8 26+8/2 = 15 tuần x 2 tiết/tuần Số tiết Tự học: 30 Tính chất của học phần: Bắt buộc Học phần tiên quyết: Học phần học trước: Các yêu cầu của học phần: Sinh viên có tài liệu học tập 2. MÔ TẢ HỌC PHẦN Nền tảng cho sự kết nối này được gọi là Internet of Things (IoT). Đây là sự kết hợp chặt chẻ của rất nhiều công nghệ bao gồm mạng cảm biến không dây, các hệ thống Pervasive (Ubiquitous), AmI (ambient intelligence, các hệ thống phân tán và theo ngữ cảnh Môn học này cung cấp cho sinh viên các khái niệm về IoT trong đó tập trung vào các nền tảng (nền tảng phần cứng và phần mềm ứng dụng có thể ứng dụng trong IoT), các giao thức M2M (các giao thức truyền thông có thể ứng dụng trong IoT : Zigbee, Bluetooth, IEEE 802.15.4, IEEE 802.15.6, IEEE 802.15.11) và các cơ chế xử lý dữ liệu và thông tin. 1
2. 3. MỤC TIÊU CỦA HỌC PHẦN ĐỐI VỚI NGƯỜI HỌC Kiến thức Nền tảng cho sự kết nối này được gọi là Internet of Things (IoT). Đây là sự kết hợp chặt chẻ của rất nhiều công nghệ bao gồm mạng cảm biến không dây, các hệ thống Pervasive (Ubiquitous), AmI (ambient intelligence, các hệ thống phân tán và theo ngữ cảnh; Khả năng thiết kế phần cứng và phần mềm các ứng dụng IoTs đơn giản; Khả năng phân tích và đánh giá các thiết kế, tiêu chuẩn và ứng dụng của IoT Kỹ năng Sinh viên có khả năng thiết các hệ thống theo dõi, đánh giá và điều khiển qua Internet. Phẩm chất đạo đức và trách nhiệm Nghiêm túc, trách nhiệm, chủ động, chủ động học tập và nghiên cứu các kỹ thuật, công nghệ mới của ứng dụng IoT. 4. CHUẨN ĐẦU RA HỌC PHẦN Mã Mô tả CĐR học phần CĐR của CĐR Sau khi học xong môn học này, người học có thể: CTĐT G1 Về kiến thức G1.1.1 Khái quát về IoT, khái niệm, công nghệ và các ứng dụng của IoT 1.4.2 G1.1.2. Phân tích về các hệ thống thực - ảo CPS, hệ thống nhúng 1.4.2 Phân tích các thành phần cơ bản của giao tiếp thế giới thực: cảm G1.1.3 biến, khuếch đại, truyền thông qua Ehernet, xử lý và truyền phát 1.4.2 tín hiệu. Phân tích kiến trúc của IoT, các mô hình mạng IoT, các giao thức G1.2.1 1.4.2 mạng cảm biến, h, hệ thống điều khiển. Triển khai xây dựng hệ thống điều khiển qua mạng, giao tiếp G1.2.2. processing, nhận dạng và theo dõi khuôn mặt và các ứng dụng 1.4.2 điều khiển qua IoT G1.2.3 Phân tích các ứng dụng và xử lý của thiết bị thông minh. 1.4.2 G2 Về kỹ năng Xác định được các đặc điểm của IoT, Mạng, mô hình IoT, các đối G2.1.1 2.1.1 tượng giao tiếp thế giới thực. Phân tích được các thành phần của hệ thống thực - ảo CPS, kiến G2.1.2 2.1.2 trúc IoT, các giao thức mạng cảm biến và xây dựng hệ thống điều 2
3. khiển qua mạng. Phân tích các ứng dụng của mạng IoT, giao tiếp, nhận dạng và các G2.2.1 ứng dụng điều khiển, các ứng dụng và dịch vụ của các thiết bị 2.1.3 thông minh G3 Phẩm chất đạo đức và trách nhiệm nghề nghiệp Rèn luyện tính chủ động trong học tập và nghiên cứu để đáp ứng G3.1.1 3.1.1 nhu cầu nghề nghiệp của xã hội G3.1.2. Chủ động cập nhật công nghệ, kỹ thuật trong ứng dụng IoT 3.1.2 5. NỘI DUNG MÔN HỌC, KẾ HOẠCH GIẢNG DẠY Số Số Tài liệu Tuần Nội dung tiết tiết học tập, thứ LT TH tham khảo Chương 1: Giới thiệu IoTs. 1 1. Giới thiệu về môn học 3 1, 2, 3, 2. Các khái niệm cơ bản về IoT 3. Các công nghệ nền tảng cho IoT 2 3 1, 2, 3, 4. Các dịch vụ và ứng dụng Chương 2: Hệ thống thực-ảo CPS 3 1. Hệ thống nhúng 3 1, 2, 3, 2. Hệ thống thực - ảo CPS. Chương 3: Giao tiếp thế giới thực. 4 1. Cảm biến và cơ cấu chấp hành 3 1, 2, 3, 2. Khuếch đại, lọc và xử lý tín hiệu 3. Các bộ chuyển đổi ADC, DAC 5 3 1, 2, 3, 4. Thu nhận, xử lý và truyền phát tín hiệu 5. Giao tiếp qua Ehernet 6 3 1, 2, 3, 6. Truyền thông qua cáp ehernet Chương 4: Kiến trúc IoTs. 7 1. Topo 3 1, 2, 3, 2. Router biên 8 Chữa bài tập + Kiểm tra 6 1, 2, 3, 3
4. Số Số Tài liệu Tuần Nội dung tiết tiết học tập, thứ LT TH tham khảo 3. Kiến trức client-server 9 3 1, 2, 3, 4. Kiến trúc P2P, M2M6.1. Chương 5: Mạng IoTs 10 1. Giới thiệu về mạng 3 1, 2, 3, 2. Các mô hình mạng 3. Các giao thức mạng cảm biến 11 3 1, 2, 3, 4. Xây dựng hệ thống điều khiển qua mạng 5. Giáo tiếp với Processing 12 6. Nhận dạng và theo dõi khuôn mặt vơi Arduino 3 1, 2, 3, 7. Các ứng dụng điều khiển qua mạng IoT Chương 6: Thiết bị thông minh 13 1. Lập trình Android 3 1, 2, 3, 2. Cảm biến nhúng 3. Gateway IoT 14 3 1, 2, 3, 4. Ghép nối cảm biến với thiết bị xử lý và máy tính 15 Chữa bài tập + Kiểm tra 0 6 1, 2, 3, 6. MA TRẬN MỨC ĐỘ ĐÓNG GÓP CỦA NỘI DUNG GIẢNG DẠY ĐỂ ĐẠT ĐƯỢC CHUẨN ĐẦU RA CỦA HỌC PHẦN Mức 1: Thấp Mức 2: Trung bình Mức 3: Cao (Lưu ý: Khi đánh giá mức độ đóng góp từng “nội dung giảng dạy” tới các tiêu chuẩn (Gx.x.x) sẽ ảnh hưởng tới việc phân bổ thời lượng giảng dạy của từng phần nội dung giảng dạy và mức độ ưu tiên kiểm tra đánh giá nội dung đó). 4
5. Chuẩn đầu ra học phần Chương Nội dung giảng dạy G1.1.1 G1.1.2 G1.1.3 G1.2.1 G1.2.2 G1.2.3 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G3.1.1 G3.1.2 Chương 1: Giới thiệu IoTs. 1. Giới thiệu về môn học 2 2 2 1 2. Các khái niệm cơ bản về IoT 2 2 2 3. Các công nghệ nền tảng cho 2 2 2 IoT 4. Các dịch vụ và ứng dụng 2 2 2 Chương 2: Hệ thống thực-ảo CPS 2 1. Hệ thống nhúng 2 2 2 2. Hệ thống thực - ảo CPS. 2 2 2 Chương 3: Giao tiếp thế giới thực. 1. Cảm biến và cơ cấu chấp 2 2 2 hành 3 2. Khuếch đại, lọc và xử lý tín 2 2 2 hiệu 3. Các bộ chuyển đổi ADC, 2 2 2 DAC 4. Thu nhận, xử lý và truyền 2 2 2 5
6. Chuẩn đầu ra học phần Chương Nội dung giảng dạy G1.1.1 G1.1.2 G1.1.3 G1.2.1 G1.2.2 G1.2.3 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G3.1.1 G3.1.2 phát tín hiệu 5. Giao tiếp qua Ehernet 2 2 2 6. Truyền thông qua cáp 2 2 2 ehernet Chương 4: Kiến trúc IoTs. 1. Topo 2 2 2 4 2. Router biên 2 2 2 3. Kiến trức client-server 2 2 2 4. Kiến trúc P2P, M2M6.1. 2 2 2 Chương 5: Mạng IoTs 1. Giới thiệu về mạng 2 2 2 2. Các mô hình mạng 2 2 2 5 3. Các giao thức mạng cảm 2 2 2 biến 4. Xây dựng hệ thống điều 2 2 2 khiển qua mạng 5. Giáo tiếp với Processing 2 2 2 6
7. Chuẩn đầu ra học phần Chương Nội dung giảng dạy G1.1.1 G1.1.2 G1.1.3 G1.2.1 G1.2.2 G1.2.3 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G3.1.1 G3.1.2 6. Nhận dạng và theo dõi 2 2 2 khuôn mặt vơi Arduino 7. Các ứng dụng điều khiển 2 2 2 qua mạng IoT Chương 6: Thiết bị thông minh 1. Lập trình android 2 2 2 6 2. Cảm biến nhúng 2 2 2 3. Gateway IoT 2 2 2 4. Ghép nối cảm biến với thiết bị 2 2 2 xử lý và máy tính 7. PHƯƠNG THỨC ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN Chuẩn đầu ra học phần Điểm thành Quy định TT phần (Theo QĐ số 686/QĐ- G1.1.1 G1.1.2 G1.1.3 G1.2.1 G1.2.2 G1.2.3 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G3.1.1 G3.1.2 (Tỷ lệ %) ĐHKTKTCN ngày 10/10/2018) 1. Kiểm tra định kỳ lần 1 Điểm quá 1 + Hình thức: trắc nghiệm trên x x x trình (40%) giấy 7
8. + Thời điểm: sau khi học hết chương 1,2 + Hệ số: 2 2. Kiểm tra định kỳ lần 2 + Hình thức: trắc nghiệm trên giấy x x + Thời điểm: sau khi học hết chương 3,4 + Hệ số: .2 3. Kiểm tra định kỳ lần 3 + Hình thức: trắc nghiệm trên giấy. x x + Thời điểm: sau khi học hết chương 5,6, + Hệ số: 2 4. Kiểm tra thường xuyên + Hình thức: Tham gia thảo luận, kiểm tra 15 phút, hỏi đáp, bài tập x x x x x x x x x x trên lớp + Số lần: Tối thiểu 1 lần/sinh viên + Hệ số: 1 x 8
9. 5. Kiểm tra chuyên cần + Hình thức: Điểm danh theo thời gian tham gia học trên lớp x x x x x x x x x x + Số lần: 1 lần, vào thời điểm kết x thúc học phần + Hệ số: 3 + Hình thức: trắc nghiệm trên Điểm thi kết máy tính 2 thúc học x x x x x x x x x x + Thời điểm: Theo lịch thi học kỳ phần (60%) + Tính chất: Bắt buộc x 9
10. 8. PHƯƠNG PHÁP DẠY VÀ HỌC  Giảng viên giới thiệu học phần, tài liệu học tập, tài liệu tham khảo, các địa chỉ website để tìm tư liệu liên quan đến môn học. Nêu nội dung cốt lõi của chương và tổng kết chương, sử dụng bài giảng điện tử và các mô hình giáo cụ trực quan trong giảng dạy. Tập trung hướng d n học, tư vấn học, phản hồi kết quả thảo luận, bài tập lớn, kết quả kiểm tra và các nội dung lý thuyết chính m i chương.  Các phương pháp giảng dạy có thể áp dụng: Phương pháp thuyết trình; Phương pháp thảo luận nhóm; Phương pháp mô phỏng; Phương pháp minh họa; Phương pháp miêu tả, làm m u.  Sinh viên chuẩn bị bài từng chương, làm bài tập đầy đủ, trau dồi kỹ năng làm việc nhóm để chuẩn bị bài thảo luận.  Trong quá trình học tập, sinh viên được khuyến khích đặt câu hỏi phản biện, trình bày quan điểm, các ý tưởng sáng tạo mới dưới nhiều hình thức khác nhau. 9. QUY ĐỊNH CỦA HỌC PHẦN 9.1. Quy định về tham dự lớp học  Sinh viên/học viên có trách nhiệm tham dự đầy đủ các buổi học. Trong trường hợp nghỉ học do lý do bất khả kháng thì phải có giấy tờ chứng minh đầy đủ và hợp lý.  Sinh viên vắng quá 50% buổi học dù có lý do hay không có lý do đều bị coi như không hoàn thành khóa học và phải đăng ký học lại vào học kỳ sau.  Tham dự các tiết học lý thuyết  Thực hiện đầy đủ các bài tập được giao  Tham dự kiểm tra giữa học kỳ  Tham dự thi kết thúc học phần  Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học 9.2. Quy định về hành vi lớp học  Học phần được thực hiện trên nguyên tắc tôn trọng người học và người dạy. Mọi hành vi làm ảnh hưởng đến quá trình dạy và học đều bị nghiêm cấm.  Sinh viên phải đi học đúng giờ quy định. Sinh viên đi trễ quá 15 phút sau khi giờ học bắt đầu sẽ không được tham dự buổi học.  Tuyệt đối không làm ồn, gây ảnh hưởng đến người khác trong quá trình học.  Tuyệt đối không được ăn uống, nhai kẹo cao su, sử dụng các thiết bị như điện thoại, máy nghe nhạc trong giờ học. 10. TÀI LIỆU HỌC TẬP, THAM KHẢO 10.1. Tài liệu học tập: 10
11. [1]. Lê Mỹ Hà, Phạm Quang Huy, Lập trình IoT với Arduino, NXB Thanh niên, 2017. 10.2. Tài liệu tham khảo: [2]. Phạm Hữu Khang, Hoàng Đức Hải, Phương Lan, Giáo trình lập trình Web bằng ASP3.0, NXB Lao động xã hội, 2005. [3]. Lê Tấn Hùng, Định Thị Phương Thu, Vũ Đức Vượng, Lập trình ứng dụng Web Internet và mạng không dây, tập 2, NXB khoa học và kỹ thuật, 2006. 11. HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN  Các Khoa, Bộ môn phổ biến đề cương chi tiết cho toàn thể giáo viên thực hiện.  Giảng viên phổ biến đề cương chi tiết cho sinh viên vào buổi học đầu tiên của học phần.  Giảng viên thực hiện theo đúng đề cương chi tiết đã được duyệt. Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Trưởng khoa Trưởng bộ môn Người biên soạn (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) Bùi Huy Hải Đặng Thị Hương Giang 11