LU-BST-m

Īsceļi: Kalendārs | MD | Recenzijas | PD | Resursi | Šodiena: 09.11.26 : Rītdiena: 10.11.26 (ja ir lekcija)

Bezvadu sensoru tīkli [M] (BST)

LU DF maģistru un doktorantu studiju kurss DatZ7032, meklēt eStudijās.

Par kursu

Abstract (EN):

The Wireless Sensor Networks course is structured like a seminar that includes a final project. Students read contemporary publications related to Wireless sensor networks and IoT, and present at least two of the papers to the class. Meanwhile, students propose and develop a project within the context of wireless sensor networks that solves a specific problem based on their ideas, experience and needs. Projects are expected to reach a proof-of-concept level, or at least a strong conceptual design, to receive a passing grade.

Kursa ietvaros:

studenti un pasniedzējs apskata bezvadu sensoru tīklus, kiber-fizikālas sistēmas un lietu interneta sistēmas (IoT), to pielietojumus un saistītās pētniecības problēmas. Būtiska kursa daļa ir jaunāko publikāciju lasīšana, referēšana un diskusijas. Otra kursa daļa ir kursa projekts kura piedalās studenti individuāli vai grupās, atkarībā no projekta apjoma un tēmas. Projekta tēmas studenti ir aicināti izvēlēties paši, bet dažas iespējas piedāvās arī pasniedzējs.

Ievadlekcijas video: No sensoriem līdz stāstam

Administratīvā informācija

• Pasniedzējs: Leo Seļāvo (epasts: vards.uzvards @ gmail.com)

Kalendārs

Datums, nedēļa	Kursa saturs	Uzdevumi un piezīmes
04.02.25	Bezvadu sensoru tīkli (BST). Ievads. Pielietojumi. Veiktspējas kritēriji. Resursu ierobežotība. Pētniecības problēmas. BST tematika: Iepakojums, izmēri, svars. Izmaksas ražošanā un pētniecībā Sensori un signāli, diskretizācija Aparatūra (resursu ierobežotība, MCU arhitektūra) Programmatūra (operētājsistēmas, bibliotēkas, skriptēšana, atkļūdošana) Uzticamība, noturība. Sistēmas un mezgla līmenī. Aparatūras un programmatūras līmenī. Pētniecības novirzieni un problēmas BST: Komunikācija, MAC un tīkla protokoli, laika sinhronizācija, lokalizācija, programmēšanas abstrakcijas, drošība un privātums, enerģijas taupība. Datu apstrāde, lēmumu pieņemšana, misijas kontrole.	MD0: Publikāciju izvēle (saite estudijās, MD0)
11.02.25	Pētniecības raksti Galvenās rakstu sadaļas Kā vērtēt un recenzēt Kur meklēt rakstus Vērtīgas konferences tematikā: SENSYS, IPSN, EWSN, DCOSS, CPS-week... Kā meklēt labas publikācijas un gatavot prezentāciju Diskusija par kursa projekta tēmām.
18.02.25	Diskusija par studentu izvēlētajiem pētniecības rakstiem. Stāsts par pētījumu: LUSTER - wireless sensor network for environmental research.	Uzdots MD1 mājas darbs - recenzēt LUSTER rakstu.
25.02.25	Vieslekcija	Uzdots MD_Proj mājas darbs - projekta pieteikums.
04.03.25	Sensori Diskusija par IMU un virtuāliem sensoriem. Platformas Aparatūras platformas un likumu (design rules) projektēšana, Epic mote. Raksts: "A Building Block Approach to Sensornet Systems". (Paper) (Slides) "Resource Aware Programming for Sensor Networks" - Matt Welsh (video) Diskusija par pētījumiem WSN konferencēs un semināros. A Lightweight And Inexpensive In-ear Sensing System For Sleep Stage Monitoring - SenSys 2016 HitchHike: Practical Backscatter Using Commodity WiFi - SenSys 2016 Virziena darbības bezvadu komunikācija.	Termiņš: MD1 Uzdots MD2: recenzija rakstam: Automated Encounter Detection for Animal-Borne Sensor Nodes (pdf)
11.03.25	Sandy Pentland, MIT, keynote par sociālo fiziku: dati un inovācija.	Uzdots MD3: recenzija rakstam: Design and evaluation of a versatile and efficient receiver-initiated link layer for low-power wireless (pdf)
18.03.25	Prezentē: Artis - Evaluating Physical-Layer BLE Location Tracking Attacks on Mobile Devices	Termiņš: MD_Proj
25.03.25	Prezentē: Artis - Hybrid ant colony-based inter-cluster routing protocol for FANET	Termiņš: MD2
01.04.25	(attālināti).
08.04.25	Prezentē: Eduards Projektu diskusija
22.04.25	Diskusija par kursa projektiem. Prezentē: Eduards
29.04.25	Programmēšanas paradigmas sensoru tīklos. Mate virtuālā mašīna. Prezentē: Artis Projektu diskusija	Termiņš: MD3
06.05.25	Projektu diskusija. Prezentē Eduards
13.05.25	Projektu statusa diskusija. Prezentē: Artis
20.05.25	Projektu statusa diskusija. Kopsavilkums, kursa noslēguma lekcija.	Termiņš visām prezentēto rakstu recenzijām (e-Studijās) MD_REC1, MD_REC2, ...
03.06.25	12:30 Eksāmens - projektu demonstrācijas un plakāti.	Eksāmenā: Jānodod eseja (e-studijās), kurā aprakstīti projekta izaicinājumi un sasniegumi kā arī tehniskā informācija par projektu. Bez tam, jāizveido plakāts, kas būs jāprezentē mutiski un jāatbild uz jautājumiem. PDF formātā (e-studijās). Ieteikumi plakāta prezentācijas veidošanā. Ja projektā ir demonstrējama daļa, tad jāveic arī tā demonstrācija.

MD

Mājas darbi.

Praktisko un mājas darbu iesniegšana izpildāma noteiktajos datumos un laikos elektroniski, e-studijās.

• Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms lekcijas sākuma.
• Iesniegto failu vārdam jābūt sekojošā formātā, ar _svītru tukšumu vietā, piemēram: "BST_MD1_Vards_Uzvards.pdf"
• Ja iesniedzams teksts, piemēram, eseja vai apraksts, tad failam jābūt PDF formātā, ja vien nav prasīts citādi uzdevuma nosacījumos.
• Ja iesniedzami vairāki faili, piemēram, programmas pirmkods, tad tie iepriekš arhivējami kā *.zip arhīvs ar tādu pat faila vārdu kā aprakstīts iepriekš: "BST_MD1_Vards_Uzvards.zip".
• Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50%. Ja darbs iesniegts vairāk kā nedēļu pēc termiņa, pasniedzējs darbu var nepieņemt.

MD_Proj

Kursa projekta pieteikums, plāns. Motivācija, risinājums, sagaidāmie rezultāti, nepieciešamie resursi.

MD1

Raksta recenzija: "LUSTER: Wireless Sensor Network for Environmental Research" (PDF) Skat zemāk kā veikt recenziju.

MD2

Recenzija rakstam. Skat zemāk kā veikt recenziju.

MD3

Recenzija rakstam. Skat zemāk kā veikt recenziju.

MD4

Recenzija rakstam. Skat zemāk kā veikt recenziju.

Rakstu recenzēšana

Kursā ir jāanalizē un jārecenzē raksti ar mērķi tos izprast, mācīties par aktuālākajiem sasniegumiem, risinājumiem, tehnoloģijām un pētījumiem. Raksta recenzēšana iekļauj analīzi par tā stiprajām un vājajām pusēm.

Katram studentam tiks izsniegts raksti, kas jārecenzē. Recenzija jāiesniedz elektroniski, pa epastu pasniedzējam ar "subject": BST MD? vards uzvards. Epasta piekabē ir jāpievieno jūsu recenzija PDF formā 1-2 lapu apmērā.

Jautājumi, uz kuriem jāatbild recenzentam:

1. "Contribution" - ko raksta autori ir vērā ņemamu un jaunu sasnieguši vai izdarījuši.
2. "Strengths" - 2-3 pozitīvie, stiprie publikācijas aspekti
3. "Weaknesses" - 2-3 negatīvie, vājie publikācijas aspekti
4. Komentāri publikācijas autoriem, kas pamato lēmumu un apraksta iespējas uzlabot publikāciju.

Izvērstāki ieteikumi par to, kā recenzējama publikācija, atrodami šeit.

Praktiskie darbi

Praktiskie darbi domāti lai dotu studentiem iespēju iepazīties ar praktiskiem bezvadu sensoru tīklu programmēšanas uzdevumiem. Praktiskajos darbos tiek izmantota MansOS operētājsistēma.

Uzdevumi:

1. Realizēt Blink lietotni (sekojot Wiki) - iepazīšanās ar Mansos, kompilācija, lietotnes augšupielāde.
2. Realizēt SOS signālu uz LED (3 īsi, 3 gari, 3 īsi signāli)
3. Lasām ADC (gaismas sensoru, 4 vai 5 ports uz Tmote Sky) un sūtam rezultātu tekstā uz seriālo portu.
4. Divas motes: Pirmā - Skaitītājs sūta skaitļus uz radio. Otrā - no radio saņem skaitli un izspīdina uz trijiem LED binārā formā.
5. ADC => Radio ... Radio => Serial ... Serial => diagramma uz PC datora

Saites

Praktiska informācija

• Python datu analīzei:
  • Pandas tutorial at DataCamp

• MansOS operetājsistēma - github un wiki portāls
• Sensoru mezgla Tmote Sky dokumentācija (datasheet)

Ieteikumi prezentāciju veidošanā

• http://www.catalysis.nl/links/presentations/presentation.php
• http://www.ellenfinkelstein.com/powerpointtips/powerpoint_tip_how_many_bullets.html
• http://www.presentationzen.com/presentationzen/2007/03/a_few_weeks_ago.html
• http://www.presentationzen.com/

Ieteikumi rakstu recenzēšanā

• Reviewing a CS conference paper
• How to keep up with the scientific literature by E.Pain

Teorija

Kalman filtrs

• Par Kalmana filtru ar bildēm

Prezentācijas

• Sandy pentland, MIT, keynote par sociālo fiziku: dati un inovācija.
• Par BST un precīzo medicīnu (video, TEDx)

Ziņas, projekti

• Valodas un platformas kas būtu jāzina IoT speciālistam
• ESP32 Marauder projekts - par (Bluetooth) sakaru drošību.