Τεχνολογία και Εφαρμογές του Διαδικτύου Αντικειμένων

ECTS: 
7.50
Περιγραφή Μαθήματος - Περιεχόμενο Μαθήματος: 

Το θεωρητικό κομμάτι του μαθήματος επεκτείνει τα κλασσικά συστήματα αυτομάτου ελέγχου με τις σύγχρονες τεχνολογίες, μηχανισμούς και αφαιρετικές διεπαφές που προτείνονται στο Διαδίκτυο των Αντικειμένων για απομακρυσμένη εποπτεία, έλεγχο συσκευών κι εγκαταστάσεων, οπτικοποίηση δεδομένων, λήψη αποφάσεων, διαχείριση πόρων, φιλικότητα ως προς τον χρήστη. Ως εκ τούτου, ο βασικός κύκλος λειτουργίας των αυτόνομων συστημάτων που υπακούει στο τρίπτυχο Monitoring - Decision – Execution, στο Διαδίκτυο των Αντικειμένων χρειάζεται να γενικευτεί προκειμένου να αποκτήσει δυνατότητες κλιμάκωσης κι εφαρμογής που κυμαίνονται από τα στενά όρια ενός σπιτιού, θερμοκηπίου ή βιομηχανίας, έως την κάλυψη ολόκληρων πόλεων, γεωγραφικών περιοχών ή ακόμη και παγκόσμια κάλυψη. Υπό αυτό το πρίσμα, ιδιαίτερα κρίσιμη γίνεται η δυνατότητα επικοινωνίας και διαλειτουργικότητας μεταξύ των απομακρυσμένων οντοτήτων που αποτελούν υποσυστήματα του ίδιου συνολικού συστήματος ή εφαρμογής.  
Στα πλαίσια του μαθήματος εξετάζονται:
- κατηγορίες και τεχνολογίες αισθητήρων
- τεχνολογίες μικροεπεξεργαστών
- κατηγορίες σειριακών πρωτοκόλλων επικοινωνίας
- δικτυακές τεχνολογίες και πρωτόκολλα διασύνδεσης
- τεχνολογίες δικτύων αισθητήρων
- τεχνολογίες οργάνωσης της δικτυακής κι επεξεργαστικής υποδομής στην πλευρά του εξυπηρετητή
- τεχνικές λήψης αποφάσεων κι επεξεργασίας δεδομένων
- διεπαφές και πρωτόκολλα διάδρασης με έμφαση σε κινητές και web-based υλοποιήσεις
- δυνατότητες διάδρασης μεταξύ φυσικών και εικονικών κόσμων
- θέματα ασφάλειας που αφορούν την ανταλλαγή δεδομένων και τη διασύνδεση συστημάτων 
- πρακτικές εφαρμογές και παραδείγματα
Παράλληλα με τη θεωρία θα διεξάγονται εργαστηριακές ασκήσεις που σκοπό έχουν να υποστηρίξουν το θεωρητικό μέρος του μαθήματος. Συγκεκριμένα, θα πραγματοποιηθούν εργαστηριακές ασκήσεις με βάση τον μικροελεγκτή Arduinoπου αφορούν:
-Τον προγραμματισμό σε περιβάλλον 
-Τη διασύνδεση διαφόρων ειδών αισθητήρων με το (π.χ. περιβαλλοντικοί αισθητήρες, αισθητήρες υπερύθρων, αισθητήρες υπερήχων, ) 
-Τη διασύνδεση διαφόρων ειδών επενεργητών με το (π.χ. και )
-Διάφορα πρωτόκολλα σειριακής επικοινωνίας (π.χ. 2, , 1-)
-Διάφορα πρωτόκολλα επικοινωνίας δεδομένων (π.χ. , , )
-Τον προγραμματισμό και τη δημιουργία δικτύων αισθητήρων 
-η διαχείριση της πληροφορίας από αισθητήρες κι επενεργητές μέσω ιστοσελίδας και κινητής εφαρμογής.
Στο τέλος του εξαμήνου θα ανατεθεί ομαδικό πρότζεκτ σε ομάδες φοιτητών των 2-3 ατόμων προκειμένου να κατασκευαστεί σύστημα ΙοΤ με δυνατότητες απομακρυσμένου ελέγχου.  

Β' εξάμηνο
Οργάνωση Διδασκαλίας: 

Η διδασκαλία του μαθήματος θα βασιστεί στις διαλέξεις που θα πραγματοποιηθούν κατά τη διάρκεια του εξαμήνου. Στη διάρκεια των διαλέξεων οι φοιτητές θα καλούνται να παρουσιάζουν τα θέματα που θα τους έχουν ανατεθεί από πριν. Οπότε οι διαλέξεις θα οργανώνονται με τη λογική των flipped classrooms. Στο τέλος του εξαμήνου οι φοιτητές θα κληθούν να παρουσιάσουν ένα project μεγαλύτερης δυσκολίας, είτε με τη μορφή ενός review paper μιας ερευνητικής περιοχής που θα τους ανατεθεί, είτε σχετικού με το σχεδιασμό ενός συστήματος ΙοΤ. Αντίστοιχα στο εργαστήριο θα ανατίθενται εργασίες μικρής κλίμακας στη διάρκεια του εξαμήνου και ένα μεγαλύτερο ομαδικό πρότζεκτ για το τέλος του εξαμήνου.

Αξιολόγηση Φοιτητών: 

Η αξιολόγηση των φοιτητών θα βασιστεί στις εργασίες που θα πραγματοποιήσουν κατά τη διάρκεια του εξαμήνου. Δεν προβλέπεται τελική γραπτή εξέταση.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία: 
  1. Σημειώσεις του διδάσκοντα
  2. Επιλεγμένα άρθρα από το διαδίκτυο
  3. Επιλεγμένες επιστημονικές δημοσιεύσεις
  4. Mark Weiser (1991) The computer for the 21st century. Scientific American, pp. 94–104
  5. Paul Dourish and Genevieve Bell, 2008. Yesterday's Tomorrows: Notes on Ubiquitous Computing's Dominant Vision. Personal and Ubiquitous Computing.
  6. Prolog, Chapter 1, and Chapter 4 from David Rose (2014) Enchanted Objects: Design, Human Desire and The Internet of Things, Scribner.
  7. Chapter 16, Nabaztag, an Ambiguous Avatar, from Mike Kuniavsky (2010) Smart Things, Ubiquitous Computing User Experience Design, Elsevier
  8. Rogers Y,Hazlewood W,Marshall P,Dalton NS,Hertrich S, (2010) Ambient Influence: Can Twinkly Lights Lure and Abstract Representations Trigger Behavioral Change?, UbiComp 2010
  9. The Secret Life of Electronic Objects - A Dunne, F Raby (2002) Design Noir: The Secret Life of Electronic Objects

Δ/ντής Μεταπτυχιακού Προγράμματος:

Δρ. Σφακιωτάκης Μιχάλης
Τηλ: 2810-379237
e-mail: msfak@hmu.gr

Γραμματειακή Υποστήριξη:

Στεφανάκη Ελευθερία
Τηλ: 2810-379742
e-mail: amsar@hmu.gr  
Ώρες κοινού: Δευτέρα-Παρασκευή 12:00-14:00