Beágyazott és ambiens rendszerek
A tantárgy egy konkrét alkalmazás architektúrájának és működésének részletes elemzésén keresztül ismerteti a beágyazott rendszerek főbb tulajdonságait, technológiai és alkalmazási jellemzőit, és egyidejűleg példát mutat az emberi (pl. otthoni vagy munkahelyi) környezet részévé váló, elsősorban az életvitel és az életminőség szolgálatában álló beágyazott alkalmazásra, egy úgynevezett ambiens rendszerre.
Tartalomjegyzék
Követelmények
- NagyZH: A szorgalmi időszakban 1 nagyzárthelyit kell legalább elégségesre teljesíteni. Két pótlási lehetőség van.
- Házi feladat: A félév során 1 házi feladatot kell legalább elfogadható szintűre megcsinálni.
- Vizsga: A tárgy írásbeli vizsgával zárul.
Megszerezhető készségek, képességek
A tantárgy követelményeit eredményesen teljesítő hallgatóktól elvárható, hogy ismerjék a beágyazott rendszerekkel szemben támasztott általános és speciális követelményeket, a hardver és szoftver rendszerkomponensek főbb jellemzőit, a szabványosítási törekvéseket, a valós idejű információfeldolgozás alapvető problémáit, továbbá a legalapvetőbb konstrukciós kérdéseket. Elvárható az is, hogy képessé váljanak beágyazott és ambiens rendszerek konfigurálására és üzemeltetésére, továbbá ilyen rendszerek specifikálására és tervezésükben, valamint kifejlesztésükben történő aktív részvételre.
Rövid tematika
A beágyazott rendszerek felépítése, fő jellemzői, alkalmazási területei. Főbb követelmények a beágyazott rendszerekkel szemben. Az ambiens rendszerek sajátosságai.
A konkrét alkalmazás bemutatása: egy több érzékelővel (mikrofonok) és beavatkozó szervvel (hangszórók) megvalósított aktív zajcsökkentő rendszer, amely vezeték nélkül kommunikáló, elosztott érzékelő és jelfeldolgozó hálózatra alapozott, több-bemenetű és több-kimenetű szabályzóként működik.
A konkrét alkalmazás funkcionális részegységeihez kapcsolódó témakörök: A megvalósításhoz felhasznált gyors prototípusfejlesztő platform (mitmót) és fejlesztői környezet bemutatása. Az aktív zajcsökkentő rendszer követelményanalízise és specifikációja. A befogadó zajos környezet modellezése. Az alkalmazott érzékelők és beavatkozók jellemzése. Jelfeldolgozás, kommunikáció és szinkronizáció a vizsgált architektúrában. A zajcsökkentés minőségi jellemzői.
A funkcionális részegységekhez kapcsolódó általánosabb témakörök: Jelátalakítók (A/D és D/A) és jelkondicionálók méréstechnikai jellemzése. A digitális jelfeldolgozás speciális kérdései: Eltérő mintavételi frekvenciájú rendszerek. Időzítési problémák. Digitális jelszintézis és analízis. Feldolgozó eszközök: Jelfeldolgozás célú programozható eszközök. Az architektúra választás szempontjai, processzor típusok, tipikus perifériák. Kommunikáció beágyazott rendszerekben: érzékelők és beavatkozók rendszerbe illesztése, részegységek kommunikációja, rendszerkomponensek kommunikációja. Szabványos megoldások. Integrált intelligens szenzorok. Rendszertervezési alapok: beágyazott és ambiens rendszerek követelményanalízise, biztonsági és megbízhatóság analízis. Specifikációkészítés, hardver-szoftver együttes tervezés, az információfeldolgozás tervezése, környezet- és energiatudatos tervezés. Rendszerintegráció. Fejlesztői környezetek és eszközök. Tesztelés, monitorozás és diagnosztika.
Segédanyagok
- Hivatalos jegyzetek elérhetőek a tanszéki honlapon.
- Házi feladat minta
- Régi ZH/vizsga kérdések és a hozzájuk tartozó megoldások
