Sistemas Embarcados Ubíquos

Código:

PDEEC0059

Sigla:

UES

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Engenharia Eletrotécnica e de Computadores

Ocorrência: 2018/2019 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Programa Doutoral em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
PDEEC	3	Plano de estudos oficial	1	-	7,5	70	202,5

Língua de trabalho

Inglês

Objetivos

Esta unidade curricular (UC) tem como objetivo fornecer conhecimento aprofundado sobre o estado da arte na investigação de Sistemas Embarcados Ubíquos (UES), cobrindo a utilização de plataformas com recursos computacionais e de comunicação muito limitados, a sua interligação em redes de sensores e atuadores (WSN / WSAN), e a sua integração na Internet-das-Coisas (IoT).

Espera-se que os estudantes desta UC adquiram as competências necessárias para identificar problemas atuais no domínio dos UES, baseados numa visão crítica das soluções existentes na literatura.

Resultados de aprendizagem e competências

Como resultados da aprendizagem os alunos deverão desenvolver as seguintes competências:

- Capacidade para efetuar buscas de informação específica na área dos UES

- Entendimento das características diferenciadoras dos UES e das respetivas arquiteturas e plataformas usadas

- Capacidade de identificar e caracterizar os diferentes tipos de UES, nomeadamente WSN, WSAN e IoT

- Capacidade para projetar UES para diferentes aplicações, recorrendo a ferramentas adequadas para a sua especificação, modelação e análise

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Conceitos de: concorrência e executivos multitarefa, eletrónica e consumo de energia, redes em malha e protocolos de comunicação, middleware

Programa

Definição de Sistemas Embarcados Ubíquos (UES)
- Das redes de sensores (e atuadores) sem fios (WSN / WSAN) até à Internet das Coisas (IoT)
- Aplicações típicas e motivaçã0
- WSN como infraestrutura de rede para UES
- Vista de olho de pássaro sobre WSN

Tecnologias e ferramentas para WSN
- Anatomia de um nodo de uma WSN (conceitos de HW)
- Sistemas operativos para WSN
- Arquiteturas e protocolos de comunicação (MAC e Rede)
- Sincronização, Roteamento e QoS em WSN
- Dependabilidade em WSN

IoT de grande difusão
- Modelo arquitetural de referência
- Protocolos de comunicação da camada de aplicação
-- Aspetos de rede, protocolos e desempenho
- Plataformas de middleware e interoperabilidade
- Segurança e proteção em IoT

Arquiteturas verticais de sensoriamento em larga escala através da Internet
- Tecnologias de banda estreita e operadores de redes de sensores
- Projeto, instalação e operação do sistema

Casos de aplicação reais
- Monitorização de saúde estrutural
- Monitorização de Datacenter
- A plataforma de testes Robot ArtWise
- Experiências no Porto como uma Smart-City

Bibliografia Obrigatória

Karl Holger; Protocols and architectures for wireless sensor networks. ISBN: 0-470-09510-5
Kuorilehto, Mauri; Kohvakka, Mikko; Suhonen, Jukka; Hämäläinen, Panu; Hännikäinen, Marko; Hamalainen Timo D.; Ultra-Low Energy Wireless Sensor Networks in Practice: Theory, Realization and Deployment, Wiley, 2008. ISBN: ISBN-13: 978-0470057865
Greengard, Samuel ; The Internet of Things, The MIT Press, 2015

Observações Bibliográficas

As obras indicadas são obrigatórias mas parcialmente, sendo apenas utilizados alguns capítulos de cada

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Esta UC baseia-se essencialmente em aulas expositivas e seminários convidados sobre temas de investigação atual relacionada. As aulas adotarão um modelo interativo, com exploração de aspetos que possam fomentar discussão.

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de computadores
Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia de computadores > Tecnologia de sistemas
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia electrónica
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de comunicações
Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia da comunicação > Tecnologia de redes

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	20,00
Trabalho escrito	80,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	56,00
Frequência das aulas	42,00
Trabalho de investigação	28,00
Trabalho escrito	35,00
Total:	161,00

Obtenção de frequência

Presença em pelo menos 8 aulas

Fórmula de cálculo da classificação final

Duas críticas escritas de artigos científicos recentes relacionados (cada 40%) mais as respostas a questionários (mínimo 4) realizados ao longo do semestre (total 20%).

Critérios de avaliação das várias componentes:

- Críticas escritas: resumo, contribuição, entendimento dos aspetos técnicos, identificação dos aspetos fortes e fracos

- Respostas aos questionários: correção técnica, assertividade e concisão

Avaliação especial (TE, DA, ...)

N/A

Melhoria de classificação

Exame escrito de Recurso, cobrindo toda a matéria lecionada na UC, bem como realização de uma apresentação oral sobre um tema proposto