BME VIK - Integrált vezeték nélküli alkalmazások

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Imre Sándor,

4. A tantárgy előadója

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr. Imre Sándor	egyetemi tanár	HIT
Schulcz Róbert	tudományos smts.	HIT

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Hírközléselmélet, számítógép-hálózatok

7. A tantárgy célkitűzése A tárgy célkitűzése, hogy esettanulmányokon keresztül végigvezesse a hallgatókat a mobil/vezeték nélküli szolgáltatásokhoz szükséges rendszerek integrációján. Az integráció horizontálisan (különböző rendszerek között) és vertikálisan (különböző protokoll rétegek között) értendő. Bemutatásra kerülő rendszerek a teljesség igénye nélkül: otthon automatizálás/smart metering, mobil fizetés, forgalomfüggő navigáció, igénybevétel alapú tömegközlekedés, e-útdíj, stb.

8. A tantárgy részletes tematikája Az előadások tematikája: Az előadáson a hallgatók hetente más-más téma elméleti hátterét ismerik meg.
A gyakorlatok tematikája: A gyakorlatokon a hallgatók az előadáson elhangzott elméleti ismeretekhez kapcsolódóan oldanak meg tervezési, implementációs problémákat.

1.   Bevezetés
A motivációk, információk a tantárgyak közti összefüggés megismerését követi a tárgy féléves tematikájának áttekintése, a tantárgy logikai keretének megértése, a kapcsolódó gyakorlatok indoklása, rövid bevezetése.
A gyakorlati foglalkozáson a hallgatók feladata egy valósan megfogalmazott igény alapján megtervezni egy kommunikációs rendszert.
2.   Mobil hálózati alapismeretek
A mobil és vezeték nélküli hálózatok tipikus felépítése, logikai és fizikai architektúra közti különbség szemléltetése valós hálózati példákon keresztül történik meg. Bemutatjuk a felhasználói mobilitásból eredő problémákat és a vázlatos megoldásokat.
A gyakorlati foglalkozáson a hallgatók bemutatják az előző héten megfogalmazott igény alapján megtervezett egy kommunikációs rendszerüket.
3.   Kliens-szerver kommunikáció
A hallgatók megismerkednek a mobil alkalmazások körében legelterjedtebb kliens-szerver kommunikációs megoldásokkal (például REST, SOAP). Az egyes technológiák ismertetésekor nagy hangsúlyt kap a mobil környezet specifikus követelményeknek való megfelelés bemutatása. Az előadásokon a mobilfejlesztésben elterjedt, a felhasználói élmény javítása érdekében használt megoldásokat is bemutatunk (például aszinkron eljáráshívások).
A gyakorlati foglalkozáson a hallgatók feladata egy kliens-szerver kommunikációs igény alapján az API megtervezése és specifikálása, illetve a kommunikáció módjának meghatározása.
4.   Otthonautomatizálás, távfelügyelet, gépjárműfelügyelet
Az órákon otthonfelügyeleti és gépjármű távfelügyeleti megoldásokat mutatunk be, kitérve egyrészt a velük ellátható vezérlési, szabályozási feladatokra, a rendszeren belüli vezetékes és vezeték nélküli kommunikációs módokra (CAN, WLAN, ZigBee stb.), illetve a rendszer távvezérléséhez használt kommunikációs módokra a riasztórendszerekből jól ismert egyszerű telefonhívótól az Interneten keresztül lekérdezhető és vezérelhető rendszerekig.
A gyakorlati foglalkozáson a hallgatók feladata egy otthonautomatizálási esettanulmány alapján a rendszer alapjainak megtervezése.
5.   Car2car kommunikáció
Az előadás célja a forgalomszervezési problémák megoldását segítő és a balesetek megelőzése érdekében alkalmazott gépjárművek közötti kommunikációs megoldások bemutatása. A tárgyban bemutatásra kerülnek a gépjárművek közötti kommunikáció során megosztott adatok, azok felhasználási lehetőségei (balesetmegelőzés, fogyasztáscsökkentés, forgalomirányítás hatékonyabbá tétele), illetve a legnagyobb, a területtel foglalkozó nemzeti és nemzetközi szervezetek és az azok által képviselt technológiák.
A gyakorlati foglalkozáson a hallgatók feladata a car2car kommunikációs best paractice feldolgozása és az ebben foglaltak alapján egy hétköznapi szituáció modellezése és szimulálása.
6.   Incar (entertainment+diagnostics) kommunikáció
A modern gépjárművekben a korábbi diagnosztikai célú „fedélzeti számítógépek” mellett megjelentek a szórakozást, valamint biztonságot szolgáló multimédiás és kommunikációs rendszerek. Ezek a korábban csak a csúcskategóriás járművekben voltak jelen, de a kiélezett verseny miatt ezek ma már középkategóriásokba is bekerülnek.
A gyakorlati foglalkozáson a hallgatók feladata a 360 fokos képet adó kamerák műszaki működési hátterének megértése és az ehhez kapcsolódó háttérszámítások elvégzése..
7.   Forgalomfüggő navigáció
Az órák célja különböző forgalomfüggő navigációs rendszerek bemutatása, mint például a TMC vevővel kiegészített GPS- es rendszerek, a nagyobb szolgáltatók által Interneten keresztül nyújtott forgalmi információkon alapuló navigációs megoldások vagy a közösségi navigációs rendszerek.
A gyakorlaton a hallgatók feladata az útvonalválasztás alapjainak megértése, egy aktuális forgalmi szituációra adható válasz megismerése, és a válasz ismeretében az alternatív útvonal kiválasztása.
8.   E-útdíj (HU-GO, EUGO, stb.) rendszerek
Az órák célja az elterjedt, Magyarországon és a környező országokban használt e-útdíj rendszerek bemutatása, a megoldások összehasonlítása, a fedélzeti egységek működésének bemutatása.
A gyakorlaton a hallgatók megismerkednek a HU-GO rendszer működésével és a díjszámítás módjával. A feladat egy útvonal meghatározása (a korábbi navigációs ismeretek birtokában), valamint a díj kiszámítása.
9.   Online pénztárgépek
A hallgatókkal ismertetjük röviden a pénztárgépek adóhatósághoz történő bekötésének szabályait, a szabályozás indoklását, a kasszák ellenőrzésének korábbi megoldásait. A tárgy óráin bemutatásra kerülnek az online kasszák kommunikációs megoldásai, kitérve a magyar implementáción kívül külföldi példákra is.
A gyakorlaton a hallgatók feladata egy szimulált forgalom alapján a legfontosabb forgalmi jellemző meghatározása és egy konkrét példa alapján az adatküldés megvalósítása.
10.   Raktári alkalmazások
A vezeték nélküli kommunikáció felhasználásának bemutatása a raktárgazdálkodásban és a logisztikában. A témakörben érintett területek: RFID, RFID-, illetve WLAN- alapú helymeghatározó rendszerek.
Gyakorlaton a hallgatók feladata egy egyedi igény alapján a megfelelő rendszer megtervezése és ehhez eszközök kiválasztása.
11.   Smart metering, távleolvasás
Mérőeszközök, szenzorhálózatok működésének ismertetése, a mérőeszközök kommunikációs megoldásainak tárgyalása. Az órákon mind real-time adatokat szolgáltató rendszereket, mind a naplózó (például RFID olvasóval kiolvasható) megoldásokat bemutatjuk.
A gyakorlaton a hallgatók feladata egy olyan szenzorhálózat megtervezése, mely megfelelő eszközök segítségével képes egy konkrét terület monitorozását (az igények figyelembevételével) megvalósítani, az adatokat összegyűjteni és továbbítani.
12.   Mobil fizetési módok
A napjainkban egyre jobban elterjedt mobilfizetési technológia bemutatása ismertetve a rendszerek technológiai alapjait, a lehetséges és a gyakorlatban alkalmazott pénzügyi megoldásokat és a jogi szabályozás releváns részeit is.
A gyakorlaton a hallgatók feladata egy szolgáltatáshoz a megfelelő mobil fizetési megoldás kiválasztása és a kapcsolódó költségszámítások elvégzése.
13.   Igénybevétel alapú tömegközlekedés
RFID- és NFC- alapú tömegközlekedési jegyek használatának feltételei, az ehhez kapcsolódó megoldások ismertetése. A hallgatóknak bemutatjuk a rendszerek felépítését, a világ nagyvárosaiban működő különböző működési elveket követő implementációkat.
A gyakorlaton a hallgatók feladata egy közlekedési hálózatban az igénybevétel alapú fizetési rendszer kialakítása, valamint a kapcsolódó számítások elvégzése.
14.   Kitekintés a jövőbe
A jövő lehetséges vezeték nélküli kommunikációs megoldásainak bemutatása. Az elképzelések közül foglalkozunk a kvantumkommunikációval, a tárgyak internete koncepcióval, a szabadtéri fény alapú kommunikációs formákkal.
A gyakorlaton a hallgatók a kvantum kommunikációval kapcsolatos számítási feladatokat oldanak meg.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) előadás és gyakorlat

10. Követelmények

A szorgalmi időszakban: a vizsgára bocsátás feltétele egy nagy ZH megírása. Az aláírás feltétele a ZH legalább elégséges eredménye. A ZH pontszáma 25%-ban, a vizsga eredménye 75%-ban számít be a végső eredménybe, a közelebbi egészre kerekítve.
A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga
Elővizsga a pótlási héten lehetséges.

11. Pótlási lehetőségek szorgalmi időszakban pótZH, pótlási időszakban pótpót ZH

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra	42
Félévközi készülés órákra	10
Felkészülés zárthelyire	10
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása	10
Vizsgafelkészülés	48
Összesen	120

Egyéb megjegyzések

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr. Imre Sándor	egyetemi tanár	HIT
Schulcz Róbert	tudományos smts.	HIT