Μαθήματα

Ασύρματα Συστήματα και Δίκτυα

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

• Εισαγωγή στα Ασύρματα Δίκτυα.
• Τεχνολογίες Ασύρματων LAN (Narrowband, Spread Spectrum, Frequency Hopping Spread Spectrum, Direct Sequence Spread Spectrum).
• Wi-Fi, Πρότυπα IEEE 802.11 (802.11a, 802.11b, 802.11g, Wireless LAN Frequency Spectrum).
• Τρόποι Λειτουργίας Ad Hoc-Infrastructure, Συσκευές Δικτύωσης (Access Point, Router).
• Απόδοση WLAN, Εφαρμογές Ασυρμάτων Δικτύων Αισθητήρων (Wireless Sensor Network).
• Τεχνικές Κωδικοποίησης Σήματος.
• Πολλαπλή Πρόσβαση Διαίρεσης Κώδικα.
• Ενέργεια και Δεδομένα, Συγκομιδή και Αποθήκευση Ενέργειας.
• Αρχιτεκτονικές, Πρωτόκολλα Επικοινωνιών, Υπηρεσίες Δικτύου, Αρχιτεκτονική Κόμβων.
• Πρότυπο: ISA100 Wireless, Wireless HART (ANSI/ISA-100.11a-2011), Ασύρματα Συστήματα για Βιομηχανικό Αυτοματισμό: Διεργασία Ελέγχου και Σχετικές Εφαρμογές.
• Συμπίεση και Μετάδοση Δεδομένων, Διάγνωση Σφαλμάτων.
• Ανίχνευση και Διόρθωση Σφαλμάτων κατά την Μετάδοση Δεδομένων.
• Εργαστηριακές ασκήσεις: Ανάλυση της δομής πρωτοκόλλων επικοινωνίας των Ασύρματων Δικτύων (Wireshark).
• Δομή Κεφαλίδων των πρωτοκόλλων πολλαπλών επιπέδων (Wireshark).
• Πρωτοκόλλα Διαδικτύου και Μεταφοράς IP, TCP, UDP (Wireshark).
• Συνδέσεις TCP

Μαθησιακοί Στόχοι

Ο στόχος του μαθήματος είναι να εφοδιάσει το φοιτητή με τις απαραίτητες γνώσεις που αφορούν τις αρχές λειτουργίας των ασύρματων συστημάτων και δικτύων καθώς και τον σχεδιασμό τους με βάση πρότυπα και πρωτόκολλα επικοινωνιών.
Γνώσεις: Κατανόηση του σχεδιασμού, των τρόπων επικοινωνίας και της λειτουργίας των Ασύρματων Δικτύων Η/Υ. Κατανόηση των εφαρμογών των δομών των δικτύων στην βιομηχανία.
Δεξιότητες: Απόκτηση ευχέρειας σχεδιασμού και υπολογισμού απλών ασύρματων δικτύων Η/Υ. Απόκτηση ευχέρειας στον έλεγχο και διάγνωση προβλημάτων ασύρματων συστημάτων δικτύων. Απόκτηση δεξιοτήτων στην ανάλυση της δομής των πρωτοκόλλων συστημάτων επικοινωνίας. Μεθοδική καταγραφή, ανάλυση και παρουσίαση της ιεραρχίας του πρωτοκόλλου TCP/IP μέσω πειραματικών αποτελεσμάτων.

Γενικές Ικανότητες

Ανάλυση, σχεδιασμός και υλοποίηση εφαρμοσμένων μεθόδων επικοινωνίας ασύρματων υπολογιστικών συστημάτων. Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών, ομαδική εργασία, σχεδιασμός και διαχείριση έργων, προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Θεωρητική διδασκαλία με την ενεργή συμμετοχή των φοιτητών. Οι διαλέξεις του μαθήματος γίνονται με παρουσίαση διαφανειών στο σύνολο της εκπαιδευτικής ύλης. Επιπρόσθετα πραγματοποιούνται ασκήσεις , που συμβάλλουν στην συμμετοχή των φοιτητών για την πληρέστερη κατανόηση των θεματικών ενοτήτων του μαθήματος.
Παρουσίαση και επίλυση Εργαστηριακών Ασκήσεων.
Το μάθημα υποστηρίζεται από τον εξοπλισμό του εργαστηρίου Δικτύων Η/Υ για τη εκτέλεση επιλεγμένων ασκήσεων που αφορούν τα πρωτοκόλλα πολλαπλών επιπέδων, την ανάλυση της δομής των πακέτων δεδομένων, την μέτρηση ταχυτήτων και απόδοσης του δικτύου δεδομένων.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Γλώσσα Αξιολόγησης: Ελληνικά / Αγγλικά, Ενδιάμεση γραπτή εξέταση και Τελικές Γραπτές Εξετάσεις.
Ο τελικός βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται κατά 70% από τον βαθμό του θεωρητικού μέρους και κατά 30% από τον βαθμό του εργαστηριακού, υπό την προϋπόθεση ότι ο φοιτητής έχει αξιολογηθεί με προβιβάσιμο βαθμό σε κάθε μέρος του μαθήματος.
1) Ο βαθμός του θεωρητικού μέρους διαμορφώνεται από ενδιάμεση και τελική γραπτή εξέταση. Η ενδιάμεση και τελική γραπτή εξέταση του θεωρητικού μέρους μπορεί να περιλαμβάνει: α) Επίλυση προβλημάτων εφαρμογής των γνώσεων που αποκτήθηκαν, β) Ερωτήσεις σύντομης απάντησης, γ) Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας.
2. Ο βαθμός του εργαστηριακού μέρους διαμορφώνεται με εξέταση των εργαστηριακών ασκήσεων αξιολογώντας τις εργαστηριακές δεξιότητες σε συνδυασμό με τις θεωρητικές γνώσεις που αποκτήθηκαν κατά την διδασκαλίας του μαθήματος με τη μέθοδο της συνεχούς αξιολόγησης.
Κριτήρια αξιολόγησης: • Δυνατότητα αναγνώρισης και περιγραφής λειτουργίας/εφαρμογών των Ασύρματων Δικτύων • Δυνατότητα επίλυσης ασκήσεων (Θεωρητιών/Εργαστηριακών) • Δεξιότητα επίλυσης προβλημάτων επικοινωνίας σε ασύρματα δίκτυα Η/Υ • Δεξιότητα αναγνώρισης και ανάλυσης δομών πακέτων δεδομένων.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

Συγγράμματα μέσω του συστήματος ΕΥΔΟΞΟΣ:
• Ασύρματες Επικοινωνίες Δίκτυα και Συστήματα, Stalings William, Beard Cory, Έκδοση: 1η / 2016, ISBN: 978-960-418-549-8, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 50655989, Εκδόσεις Α. ΤΖΙΟΛΑ και ΥΙΟΙ Α.Ε.
• Τηλεπικοινωνίες και Δίκτυα Υπολογιστών, Αλεξόπουλος Αριστείδης, Λαγογιάννης, Γεώργιος, Έκδοση: 10η / 2016, ISBN: 978-618-82021-1-5, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 59374915, Εκδόσεις Α. ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ & ΣΙΑ Ι.Κ.Ε..
• Ασύρματες Επικοινωνίες, Κωττής Π. – Αράπογλου Π., Έκδοση: 1η / 2010, ISBN: 978-960-418-268-8, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 18548835, Εκδόσεις Α. ΤΖΙΟΛΑ και ΥΙΟΙ Α.Ε.
Συγγράμματα που διανέμονται μέσω του Πανεπιστημίου ή της ηλεκτρονικής σελίδας του μαθήματος:
• https://eclass.autom.teithe.gr/modules/document/file.php/EXAM5110/NETWORKS_LAB_F15%CE%91.pdf
• https://eclass.autom.teithe.gr/modules/document/file.php/EXAM5110/NETWORKS_EXE_F12.pdf