EQ2871 Nätverksteknologi för cyberfysiska system 7,5 hp

Cyber-Physical Networking

Kursen ger en introduktion inom nätverk för cyberfysiska system. På den tekniska sidan, diskuteras de stora utmaningarna, principerna, lösningarna och tillämpningarna av fasta och trådlösa nätverk som används för driften av ett cyberfysiskt system. Kursen ger studenterna möjlighet att arbeta med forskningslitteratur och lär studenterna att ta itu med design, dimensionering och optimeringsproblem med avseende på nätverksteknologier för cyberfysiska system.

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

    Elektroteknik
  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

VT19 för programstuderande

VT19 Doktorand för fristående studerande

  • Perioder

    VT19 P3 (7,5 hp)

  • Anmälningskod

    20112

  • Kursen startar

    2019-01-15

  • Kursen slutar

    2019-03-15

  • Undervisningsspråk

    Engelska

  • Studielokalisering

    KTH Campus

  • Undervisningstid

    Dagtid

  • Undervisningsform

    Normal

  • Antal platser *

    Max. 1

    *) Vid fler sökande än platser kommer urval att ske.

  • Kursansvarig

    James Gross <jamesgr@kth.se>

  • Lärare

    James Gross <jamesgr@kth.se>

  • Målgrupp

    För doktorander på KTH

VT20 för programstuderande

Lärandemål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

- identifiera de huvudsakliga utmaningarna i dagens cyberfysiska nätverk

- lista huvudsakliga principer/protokoll/algoritmer/forskningsaktiviteter som adresserar dessa utmaningar

- beskriva hur dessa principer/protokoll/algoritmer löser utmaningarna

- dimensionera antingen lokala eller större nätverk för cyberfysiska tillämpningar med hänsyn till de principer och protokoll som valts.

- identifiera begränsningar hos principer/protokoll/algoritmer i cyberfysiska tillämpningar

- analysera valda tillämpningsområden för nätverksteknologier och förklara relationer och förhållanden mellan de olika komponenterna i systemet

A-nivåstudenter ska dessutom kunna:

-  identifiera de viktigaste forskningsproblemen i de olika nätverksteknologierna för cyberfysiska system och de nuvarande sätten att lösa dem

- kombinera olika principer/protokoll/tillvägagångssätt för olika områden/nätverkslager till ett gemensamt system på konceptnivå och identifiera flaskhalsar för prestanda

- sammanfatta, förklara, och tillämpa de viktigaste modellerna som ligger till grund för de huvudsakliga tekniska lösningarna utvecklade inom olika områden av nätverksteknologi för cyberfysiska system.  

Kursens huvudsakliga innehåll

Kursen ger en introduktion inom nätverk för cyberfysiska system. På den tekniska sidan, diskuteras de stora utmaningarna, principerna, lösningarna och tillämpningarna av fasta och trådlösa nätverk som används för driften av ett cyberfysiskt system. Kursen ger studenterna möjlighet att arbeta med forskningslitteratur och lär studenterna att ta itu med design, dimensionering och optimeringsproblem med avseende på nätverksteknologier för cyberfysiska system.

Kursen introducerar de viktigaste utmaningarna, principer, lösningar och tillämpningar av kommunikationsnät för cyberfysiska system. Som en framväxande nätverksparadigm, spänner cyberfysiska nätverk över alla kommunikationsprocesser som inte involverar människor och som är utformade för automatisering och ökad autonomi i vid mening. Detta möjliggör helt nya applikationsområden men inför också många nya och svåra utmaningar. Dessa har tagits upp inom forskningen under de senaste åren och har lett till nya standardiseringsarbeten samt betydande forskningsresultat. Denna kurs behandlar dessa nya insikter, principer och tekniker och sätter dem i relation till tillämpningar inom fabriksautomation, robotteknik, trafikautomation och andra områden. Kursen är indelad i sex olika block: Introduktion till cyberfysiska system och deras behov, kabel-baserade nätverk för cyberfysiska system, massiva trådlösa nätverk för cyberfysiska system, kritiska trådlösa nätverk för cyberfysiska system, aspekter av högre lager i nätverk för cyberfysiska system och exempel på tillämpningar. Varje block åtföljs av en obligatorisk uppgift för studenterna som skall lösas individuellt såväl som i grupp. Uppgifterna som löses i grupp presenteras framför klassen.

Behörighet

Grundläggande behörighet att antas till kursen har den som har en examen på

grundnivå som omfattar minst 180 högskolepoäng eller motsvarande. Samt minst Engelska 6 eller motsvarande.

Rekommenderade förkunskaper

Rekommenderade förkunskaper:

- Grundläggande kunskaper inom nätverk (LAN, WAN, IP, TCP/UDP, högre-lager-tjänster)

- Grunder inom digital kommunkation (trådlösa kanaler, mudulering och kodning, 802.11, 802.15, cellulära nätverk)

- Grunder inom cyberfysiska system (dvs grunder i reglerteknik eller automation)

Litteratur

Läsuppgifter (forskningsartiklar) ges till studenterna en vecka före varje föreläsning

Examination

  • INL1 - Inlämningsuppgift, 3,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
  • TEN1 - Tentamen, 4,5, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

Kursen betygsätts med skala A -F. Bedömningen innehåller två komponenter. Studenterna måste arbeta med övningsuppgifterna och skriva sluttentamen med godkänt resultat.

Övningsuppgifterna ger tillsammans ett speciellt betyg( A-F). Tentamen är antingen skriftlig eller muntlig.

Tentamen respektive övningsuppgifterna viktas i förhållandet 3:2 för att ge slutbetyget. 

Ges av

EECS/Intelligenta system

Examinator

James Gross <jamesgr@kth.se>

Övrig information

Ersätter EQ2870 Maskin till maskin kommunikation

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med VT2019.
Examinationsinformation gäller från och med VT2019.