Системы и сети передачи информации

Специалитет 2020/2021

Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»

Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»

Статус: Курс обязательный (Компьютерная безопасность)

Кто читает: Департамент электронной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 4-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Преподаватели: Лысогор Иван Иванович

Специальность: 10.05.01. Компьютерная безопасность

Язык: русский

Кредиты: 4

Контактные часы: 62

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Дисциплина «Системы и сети передачи информации» дает студентам представление об используемых протоколах и технологиях компьютерных сетей, а также применимости этих протоколов и технологий для использования в Интернете вещей привить студентам навык и исследовательской работы, предполагающей самостоятельное изучение документации, специфических инструментов и программных средств, позволяющих использовать технологии Интернета вещей и киберфизических систем в проектной деятельности. Дисциплина реализуется в он-лайн формате

Цель освоения дисциплины

Цели освоения дисциплины "Системы и сети передачи информации" дать студентам представление об используемых протоколах и технологиях компьютерных сетей, а также применимости этих протоколов и технологий для использования в Интернете вещей привить студентам навык и исследовательской работы, предполагающей самостоятельное изучение документации, специфических инструментов и программных средств, позволяющих использовать технологии Интернета вещей и киберфизических систем в проектной деятельности.

Планируемые результаты обучения

Знать: Понятие протокола. Понятие архитектуры сети Уметь: использовать многоуровневый подход. Владеть: навыками применения эталонной модели OSI и эталонной модели TCP/IP при решении практических задач.
Знать: каналы передачи данных. Уметь: .осуществлять передачу данных на физическом и канальном уровнях. Владеть: навыками использования аналоговой модуляции и цифрового кодирования.
Знать: Протоколы ЛВС Уметь: организовывать множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов. Владеть: Маркерными методами доступа
Знать: основы транспортных и сетевых протоколов. Уметь: применять алгоритмы маршрутизации Беллмана-Форда и OSPF Владеть: протоколами маршрутизации глобальных компьютерных сетей
Знать: протоколы распределенных вычислительных сетей Уметь: строить сети операторов связи Владеть: протоколом MPLS
Знать: классификацию технологий передачи данных в IoT. Уметь: использовать стандарты IEEE 802.11, IEEE 802.15, IEEE 802.16 при построении систем передачи данных Владеть: стандартами IEEE 802.11, IEEE 802.15, IEEE 802.16.
Знать: Особенности протокола LoRa. Уметь: разрабатывать архитектуру сетей LoRa Владеть: Базовым стеком протоколов LoRa
Знать: Особенности протокола Zigbee и Z-Wave Уметь: разрабатывать архитектуру сетей Zigbee и Z-Wave Владеть: Базовым стеком протоколов Zigbee и Z-Wave
Знать: Характеристики оборудования LoRa Уметь: осуществлять построение сетей на базе оборудования LoRa Владеть: навыками работы с тестовым стендом LoRa
Знать: Характеристики оборудования Zigbee и Z-Wave Уметь: осуществлять построение сетей на базе оборудования Zigbee и Z-Wave Владеть: навыками работы с тестовым стендом Zigbee и Z-Wave

Содержание учебной дисциплины

Введение и основные понятия
Понятие протокола. Понятие архитектуры сети. Многоуровневый подход. Эталонная модель OSI. Эталонная модель TCP/IP. Стек протоколов OSI. Стек протоколов TCP/IP.
Распределенные вычислительные сети
Протоколы распределенных вычислительных сетей. Сети операторов связи. Протокол MPLS. Программно-определяемые сети.
Технология LoraWAN
Особенности протокола LoRa. Архитектура сетей и радиопокрытие сетей LoRa. Базовый стек протоколов LoRa. Безопасность в сетях LoRa.
Практическая реализация LoraWAN
Производители оборудования LoRa. Характеристики оборудования LoRa. Обзор тестового стенда LoRa.
Каналы передачи данных
Каналы передачи данных. Количество информации. Энтропия. Коэффициент избыточности сообщения. Среда передачи данных. Передача данных на физическом и канальном уровнях. Аналоговая модуляция. Цифровое кодирование.
Стандарты и протоколы передачи данных в IoT
Классификация технологий передачи данных в IoT. Стандарты IEEE 802.11, IEEE 802.15, IEEE 802.16, условно закрытые и условно открытые стандарты передачи данных Интернета вещей.
Коммутация и маршрутизация
Транспортные и сетевые протоколы. Назначение коммутаторов, маршрутизаторов, шлюзов. Студент должен знать: основы транспортных и сетевых протоколов. Алгоритмы маршрутизации Беллмана-Форда и OSPF. Протоколы маршрутизации глобальных компьютерных сетей.
Технологии Zigbee и Z-Wave
Обзор технологии Zigbee. Обзор технологии Z-Wave.
Локальные вычислительные сети
Протоколы ЛВС. Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов. Маркерные методы доступа. Сети Fast Ethernet, Gigabit Ethernet.
Практическая реализация Zigbee и Z-Wave
Производители оборудования Zigbee и Z-Wave. Характеристики оборудования Zigbee и Z-Wave. Обзор тестового стенда Z-Wave.

Элементы контроля

Практические занятия
Дистанционный формат со 2-го модуля.
Экзамен
В ходе освоения дисциплины формируются следующие компетенции: УК-1, УК-7, ОПК-2, ПК-2, ПК-13, ПК-3. Преподаватель вправе освободить от прохождения экзамена студентов, с выставлением им во время сессии оценки по промежуточной аттестации, соответствующей накопленной оценке без учёта веса экзамена (то есть сумма весов всех элементов контроля, за исключением экзамена, приравнивается к единице). Преподаватель объявляет свое решение не позднее, чем на последнем занятии до экзамена. Для объявления оценок могут быть использованы официальные каналы передачи информации, используемые в процессе обучения. По желанию студентов, они могут отказаться от выставления оценки без проведения экзамена и сдать его, о чем сообщают преподавателю не позднее последнего занятия. Экзамен проводится в устной форме (опрос по материалам курса). Экзамен проводится на платформе zoom. К экзамену необходимо подключиться согласно расписанию или по предварительной договоренности с преподавателем. Компьютер студента должен удовлетворять требованиям: наличие рабочей камеры и микрофона, поддержка zoom. Для участия в экзамене студент обязан: поставить на аватар свою фотографию, явиться на экзамен согласно расписанию, при ответе включить камеру и микрофон. Во время экзамена студентам запрещено: выключать камеру, пользоваться конспектами и подсказками. Кратковременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение связи менее минуты. Долговременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение более одной минуты. При долговременном нарушении связи студент не может продолжить участие в экзамене.
Самостоятельные занятия
Дистанционный формат со 2-го модуля.

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (2 модуль)
0.3 * Практические занятия + 0.2 * Самостоятельные занятия + 0.5 * Экзамен

Программа дисциплины