Počet kreditů 6
Vyučováno v Zimní
Rozsah výuky 4P+2L
Garant předmětu
Přednášející
Cvičící

Předmět je věnován principům komunikace v distribuovaných systémech (DS). Jsou popsána základní fyzická komunikační média a související modely komunikačních kanálů, analogové a číslicové modulace a jejich vlastnosti. Jsou představeny základní pojmy teorie informace, metody a kódy pro detekci a opravy chyb, metody utajování informace a způsoby jejich využití. Dále se studenti seznámí s algoritmy spojové vrstvy (adresace, řízení přístupu k médiu, řízení datového toku, ARQ metody, ...). V závěru jsou představeny nejrozšířenější technologie distribuovaných systémů, položeny základy protokolů Internetu a představeny typické aplikace distribuovaných systémů.

Základy lineární algebry a matematické analýzy.

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními funkčními principy distribuovaných systémů tak, aby rozpoznali přednosti i nedostatky používaných komunikačních technologií, dokázali je správně využívat a dokázali je integrovat do rozsáhlejších systémů průmyslového řízení a sběru dat.

  1. Úvod, základní pojmy, model ISO/OSI
  2. Systémy s rozprostřenými parametry, fyzický kanál (metalický, optický a rádiový) a jeho vlastnosti
  3. Modely komunikačních kanálů (AWGN, BSC, ...), úzkopásmové analogové a číslicové modulace
  4. Komunikace v rozprostřeném spektru, DSSS, FHSS, OFDM
  5. Entropie informačního zdroje, zdrojové a kanálové kódování, kapacita kanálu
  6. Kódy pro detekci a opravy chyb (grupy a tělesa, lineární a cyklické kódy)
  7. Utajování informace, symetrické a asymetrické šifrování
  8. Aplikace šifrovacích algoritmů, distribuce klíčů, certifikáty, digitální podpis
  9. Typy datových přenosů, multiplexování, metody řízení přístupu ke sdílenému médiu
  10. Fyzické a logické topologie, ARQ metody, PDS a poč. sítě, základní technologie fyzických vrstev a jejich vlastnosti
  11. Průmyslové distribuované systémy (virtual field device, object directory, ...)
  12. Počítačové a senzorové sítě, energeticky optimální směrování, distribuované zpracování dat
  13. Protokoly rodiny TCP/IP
  14. Rezerva

Laboratorní cvičení jsou zaměřena na praktické osvojení si teoretických znalostí. Vyžadují domácí přípravu formou samostudia návodů a další doporučené literatury a následné zpracování protokolu hodnotícího naměřené či jinak získané výsledky, jejich shodu s teoretickými předpoklady a zdůvodňujícího případné rozdíly.

  1. Úvod - bezpečnost v laboratoři, organizace cvičení.
  2. Frekvenční spektra signálů.
  3. CRC zabezpečení.
  4. Parametry metalických kabelů.
  5. Optické komunikace.
  6. Modulace.
  7. Analýza sítí TCP/IP.
  8. Demonstrace EIA 485.
  9. Plánování pokrytí bezdrátové sítě.
  10. - 14. Individuální projekt

[1] Stallings, W.: Data and Computer Communications, Prentice Hall 2013
[2] Mir, N.F.: Computer and Communication Networks, Prentice Hall 2014

Rozvrh předmětu
Po
Út
St
Čt
PřednáškyCvičení