(1) ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα πρέπει:
-
• Να διακρίνουν τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά, τις αρχιτεκτονικέςκαι προκλήσεις του Διαδικτύου των Πραγμάτων (InternetofThings–IoT)
- Να διακρίνουν και να εξηγούν τα βασικά χαρακτηριστικά και λειτουργίες των ΙοΤ συσκευών
- Να διακρίνουν και να εξηγούν τα βασικά χαρακτηριστικά των ΙοΤ πρωτοκόλλων επικοινωνίας
- Να σχεδιάζουν και να αναπτύσσουν απλές IoT εφαρμογές
- Να εξετάζουν και να σχεδιάζουν Συστήματα Κινητού και Διάχυτου Υπολογισμού
- Να διακρίνουν και να εξηγούν τα χαρακτηριστικά ΙοΤ υπηρεσιών και εφαρμογών
- Να περιγράφουν τα χαρακτηριστικά και προκλήσεις των δεδομένων μεγάλου όγκου
- Να διακρίνουν τις μελλοντικές εξελίξεις σε όλα τα επιμέρους αντικείμενα/στοιχεία που περιλαμβάνει το ΙοΤ
(2) ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ
- Εισαγωγή στο IoT: Ορισμός, βασικά χαρακτηριστικά και αρχιτεκτονικές IoT, προκλήσεις του IoT όπως προτυποποίηση (standardization), κλιμάκωση (scalability), μέγεθος συσκευών, κατανάλωση ενέργειας, διευθυνσιοδότηση (addressing) καθώς και ζητήματα ασφάλειας/ιδιωτικότητας (security/privacy), ποιότητας υπηρεσιών, εξοικονόμησης ενέργειας και διαχείρισης κινητικότητας.
- ΙοΤ και υλικό: Έξυπνες συσκευές, αισθητήρες και ενεργοποιητές (sensors and actuators), Κυβερνοφυσικά συστήματα (Cyber-Physical systems), πλατφόρμες Arduino και RaspberryPi.
- ΙοΤ και επικοινωνίες: Πρωτόκολλα και αρχιτεκτονικές ασυρμάτων και κινητών επικοινωνιών προηγμένης γενιάς (4G, LTE, IEEE 802.11ac/ad/ah, Sigfox), αδόμητα δίκτυα, ασύρματα δίκτυα αισθητήρων, πρωτόκολλα ΙΕΕΕ 802.15.4 και ZigBee, Radio Frequency Identification (RFID), Επικοινωνία Μηχανής-με-Μηχανή (Machine-to-Machine), πρωτόκολλα 6LoWPAN και RPL.
- IoT και λογισμικό: Λειτουργικά συστήματα για συσκευές περιορισμένων πόρων (Contiki, TinyOS), πρωτόκολλα εφαρμογών για IoT όπως Constrained Application Protocol (CoAP), Message Queue Telemetry Transport (MQTT), Extensible Messaging and Presence Protocol (XMPP), Representational State Transfer (RESTFUL Services), Advanced Message Queuing Protocol (AMQP), Websockets.
- IoT και Συστήματα Κινητού και Διάχυτου Υπολογισμού (ΣΚΔΥ): Αρχιτεκτονικές και ζητήματα σχεδίασης ΣΚΔΥ, εφαρμογές ΣΚΔΥ, εντοπισμός θέσης (localization).
- Υπηρεσίες, εφαρμογές και μελέτη περιπτώσεων για το IoT: Έξυπνες Πόλεις (Smart Cities), έξυπνα δίκτυα διαχείρισης ενέργειας (Smart Grid), έξυπνες μεταφορές, υπηρεσίες υγείας, έξυπνα περιβάλλοντα (σπίτι, γραφείο), έξυπνη γεωργία, βιομηχανία.
- Δεδομένα μεγάλου όγκου (Big Data), υπολογιστική νέφους (cloud computing) και data centers: Συλλογή, crowdsourcing, διαλειτουργικότητα, έξυπνη αποθήκευση, επεξεργασία και ανάλυση δεδομένων.
- Το μέλλον του ΙοΤ: Απαιτήσεις, αρχιτεκτονική, υποδομές και εφαρμογές 5ης Γενιάς (5G).
(3) ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ και ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ – ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ
ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ
Πρόσωπο με πρόσωποστην αίθουσα διδασκαλίας και στο εργαστήριο
ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ
Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία και στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ
| Δραστηριότητα |
Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου |
| Διαλέξεις |
13 x 2= 26 |
| Ασκήσεις πράξης |
13 x 1 = 13 |
| Επικοινωνία / συνεργασία |
6 |
| Αυτοτελής μελέτη |
18 x 2.5 = 45 |
| Σύνολο Μαθήματος (30 ώρες φόρτου εργασίας ανά πιστωτική μονάδα) |
90 |
ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ
Ι. Ομαδική εργασία (50%) (ομάδα δύο ατόμων) που προβλέπει την ανάπτυξη πλήρως λειτουργικής ΙοΤ εφαρμογής. Όλες οι ομάδες θα εξεταστούν προφορικά πραγματοποιώντας επίδειξη της εφαρμογής και πρέπει να παραδώσουν συνοδευτικό γραπτό κείμενο το οποίο θα περιλαμβάνει ανάλυση απαιτήσεων, μεθοδολογία που ακολουθήθηκε και τον πλήρη κώδικα της εφαρμογής (με αναλυτικά σχόλια όπου αυτό είναι απαραίτητο).
ΙΙ. Γραπτή τελική εξέταση (50%) που περιλαμβάνει:
– Ερωτήσεις σωστού λάθους
– Ερωτήσεις ανάπτυξης
(4) ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ-ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
Βιβλία:
-
- Hakima Chaouchi, The Internet of Things: Connecting Objects, Wiley, ISBN 978-1-84821-140-7, May 2010.
- Β. Arshdeep and M. Vijay, “Internet of Things: A Hands-On Approach”, ISBN 978-0-99602-552-2, September 2014.
- D. Norris, “The Internet of Things: Do-It-Yourself at Home Projects for Arduino, Raspberry Pi and BeagleBone Black”, McGraw-Hill Education, ISBN 978-00718-352-0, January 2015.
- M. Schwartz, “Internet of Things with the Raspberry Pi: Build Internet of Things Projects Using the Raspberry Pi Platform”, Kindle Edition, Amazon Digital Services, May 2015.
- M. Schwartz, “Internet of Things with Arduino: Build Internet of Things Projects With the Arduino Platform”, Kindle Edition, Amazon Digital Services, March 2015.
- P. Waher, “Learning Internet of Things”, Packt Publishing, ISBN 978-178355-353-2, January 2015.
- C. Rowland, E. Goodman, M. Charlier, A. Light, A. Lui, “Designing Connected Products: UX for the Consumer Internet of Things”, O’Reilly Media, ISBN 978-144937-256-9, May 2015.
- C. W. Chen, P. Chatzimisios, T. Dagiuklas and L. Atzori, «Multimedia Quality of Experience (QoE): Current Status and Future Requirements», Wiley, ISBN 978-1-118-48391-6, December 2015.
- V. Karagiannis, P. Chatzimisios, F. Vazquez-Gallego and J. Alonso-Zarate, “A Survey on Application Layer Protocols for the Internet of Things”, Transactions on Internet of Things and Cloud Computing, vol. 1, no. 1, January 2015.
Διαθέσιμη βιβλιογραφία στο διαδίκτυο:
- IEEE Internet of Things (IoT) Initiative
http://iot.ieee.org
- Internet of Things Europe
http://www.internet-of-things.eu/resources/footerresources/eu-initiatives
- ITU-T Internet of Things Global Standards Initiative
http://www.itu.int/en/ITU-T/gsi/iot/Pages/default.aspx
- IEEE IoT Standards
http://standards.ieee.org/innovate/iot
