Διάχυτα και Ενσωματωμένα Συστήματα

Σκοπός μαθήματος

Ως διάχυτο και ενσωματωμένο ορίζεται ένα σύστημα το οποίο βρίσκεται “οπουδήποτε”. Στα συστήματα αυτά ο υπολογισμός γίνεται διαθέσιμος μέσω του φυσικού περιβάλλοντος, με τρόπο διαφανή στο χρήστη και χαρακτηρίζονται από διάχυση (η αλληλεπίδραση με το σύστημα δε γίνεται μέσω ενός σταθμού εργασίας, μικρού ή μεγάλου, αλλά η πρόσβαση στη δυνατότητα εκτέλεσης υπολογισμών, η οποία αποτελεί την υπηρεσία, είναι διάχυτη στο περιβάλλον) και διαφάνεια (η τεχνολογία δεν εισβάλλει στη ζωή του ανθρώπου ανατρέποντας τα μοντέλα εκτέλεσης διαδικασιών του, αλλά είναι αόρατη και ενσωματωμένη στο υπάρχον περιβάλλον δραστηριοποίησης).

Σκοπός του μαθήματος είναι να καθιερώσει τη συστηματική εκπαίδευση των φοιτητών σε θέματα σχεδίασης και ανάπτυξης συστημάτων διάχυτων και ενσωματωμένων συστημάτων και αποσκοπεί στην απόκτηση δεξιοτήτων που αφορούν στη σχεδίαση, ανάλυση απαιτήσεων, αξιολόγηση και επιλογή τεχνολογικών λύσεων, ανάλυσης της ποιότητας υπηρεσιών και της απόδοσης συστημάτων, σχεδίασης εφαρμογών, υπηρεσιών και διάδρασης διάχυτων και ενσωματωμένων συστημάτων μέσα από τη μελέτη πραγματικών περιπτώσεων και την πρακτική εφαρμογή.

Στόχοι μαθήματος

Με την ολοκλήρωση του μαθήματος ο σπουδαστής θα είναι σε θέση να:

  • Αναλύει προβλήματα και μελέτες περιπτώσεων διάχυτων και ενσωματωμένων συστημάτων και επιλέγει τις καταλληλότερες τεχνολογίες για την υλοποίησή τους
  • Αξιοποιεί τις βασικές αρχές και τεχνολογίες ασύρματης δικτύωσης, κυψελωτών δικτύων και ασύρματων δικτύων αισθητήρων για την υλοποίηση συστημάτων
  • Υλοποιεί ενσωματωμένα συστήματα αξιοποιώντας τεχνολογίες FPGA
  • Σχεδιάζει πρωτότυπα με μικροελεγτές τύπου Arduino
  • Αξιοποιεί τις δυνατότητες του “Διαδικτύου πραγμάτων”
  • Αναλύει προβλήματα και μελέτες περιπτώσεων ενσωματωμένων συστημάτων

Περιεχόμενο μαθήματος

  • Αρχές του Διάχυτου και ενσωματωμένου Υπολογισμού
  • Συστήματα Ευαίσθητα στο Περιβάλλον
  • “Φορετός” Υπολογισμός
  • Διαχείριση Έξυπνων Συσκευών
  • Τεχνολογίες Υλικού Κινητών Συσκευών
  • Ανάκτηση πληροφορίας από αισθητήρες της συσκευής
  • Επεξεργαστές Επικοινωνιών
  • Εργαλεία Ανάπτυξης Υλικού
  • Εργαλεία Ανάπτυξης Ενσωματωμένου Λογισμικού
  • Ενσωματωμένο Λογισμικό Συστημάτων και Διαδικασίες
  • Οδηγοί Συσκευών
  • Ενσωματωμένες Εφαρμογές

Βιβλιογραφία

  1. Wolf W., Αρχές Σχεδίασης Ενσωματωμένων Υπολογιστικών Συστημάτων, Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών, 2008.
  2. John Krumm, “Ubiquitous Computing Fundamentals”, Chapman and Hall/CRC (September 21, 2009)
  3. Stefan Poslad, “Ubiquitous Computing: Smart Devices, Environments and Interactions”, Wiley; 1 edition (May 19, 2009)
  4. Adam Greenfield, “Everyware: The Dawning Age of Ubiquitous Computing”, New Riders Publishing; 1st edition (March 20, 2006)