% TEL5025 — Systèmes de télécommunications embarqués % UQAM — Département d'informatique % Plan de cours — Automne 2019 * Horaires, locaux et enseignants: Responsable(s) du cours ======================= Coordination ------------ Begin, Guy PK-4825 poste 4081 Les étudiants doivent consulter régulièrement leur courriel UQAM, moyen de communication du professeur avec le groupe-cours. Description du cours ==================== Familiariser l'étudiant avec les systèmes de réseaux embarqués et les réseaux de senseurs et apprendre les notions de conception d'un réseau embarqué. À la fin de ce cours, l'étudiant devra être en mesure de: expliquer les principes à la base de plusieurs applications importantes en télécommunications embarquées; expliquer le fonctionnement de protocoles de communications caractéristiques des systèmes embarqués; utiliser principes et normes appropriées pour la conception et l'évaluation d'équipements de communication allant d'un capteur à un routeur; mettre en œuvre des solutions matérielles, logicielles et système pour les communications en environnements embarqués, avec ou sans fil. Sommaire du contenu ------------------- Senseurs, transducteurs et interfaces. Communications numériques: communication synchrone et asynchrone, par événements; accès multiple; gestion de flux de données : fiabilité, intégrité, compression; synchronisation. Types de canaux, fiabilité, codage, synchronisation, notion de protocole. Systèmes de réseaux embarqués : architecture, conception. Protocoles de communication locale : SPI, I2C, CAN. Réseaux: connectivité réseau, réseaux dirigés par les événements ou par le temps, topologies, échelle, modèle en couches. Réseaux sans fil : réseaux ad hoc, réseaux de capteurs. Protocoles adaptés aux systèmes embarqués : accès au support, accès multiple, routage, transport. Fonctions et services : identification, acquisition de données, synchronisation, surveillance, contrôle, mobilité, localisation. Gestion et optimisation d'énergie. Intégration avec les réseaux classiques. Introduction à l'internet des objets. Études de cas. Tendances et évolution. Contenu détaillé du cours ========================= Voici les principaux thèmes que seront traités dans ce cours. - Introduction : rappels de notions en télécommunications, systèmes embarqués communicants. - Théorie des communications et technologie : représentation et propagation de signaux, types de canaux, fiabilité, codage, synchronisation, notion de protocole. - Systèmes de réseaux embarqués : architecture, conception. Protocoles de communication locale: SPI, I2C, CAN. Réseaux: connectivité réseau, réseaux dirigés par les événements ou par le temps, topologies, échelle, modèle en couches. - Réseaux sans fil: réseaux ad hoc, réseaux de capteurs. Protocoles adaptés aux systèmes embarqués: accès au support, accès multiple, routage, transport. - Fonctions et services: identification, acquisition de données, synchronisation, surveillance, contrôle, mobilité, localisation. Gestion et optimisation d'énergie. Intégration avec les réseaux classiques. - Introduction à l'internet des objets. Études de cas. Tendances et évolution. Modalités d'évaluation ====================== Description sommaire Date Pondération -------------------------------------- --------------------------- ------------- Rapport sur le protocole + portfolio 12% Quiz Périodiques 8% Travaux pratiques Spécifié dans les énoncés 40% Examen final Fin du trimestre 40% Travaux pratiques ----------------- La mise en pratique des concepts vus en classe se fera par la réalisation de travaux pratiques en laboratoire, faisant appel à différents environnements de développement et de simulation. Ces travaux seront réalisés par équipes de quelques étudiants. ### Remise des rapports Les devoirs et rapports doivent être rendus électroniquement par l'intermédiaire du site Moodle du cours. Les travaux remis en retard seront pénalisés, à raison de 20 % de la note globale par jour (incluant samedi, dimanche et congés) de retard. Exceptionnellement (par ex., panne de Moodle), une copie pourra être rendue par courriel régulier. Chaque fichier doit être NOMMÉ de façon à ce qu'on puisse **IDENTIFIER LES MEMBRES DE L'ÉQUIPE** (par exemple, par l'utilisation d'initiales), de même que le **TITRE DE LA MANIPULATION / SIMULATION**. Si plusieurs versions d'un même rapport sont remises, un numéro de version significatif doit être inclus dans le nom. Attention : des erreurs de titres pourraient faire que des copies ne soient pas corrigées, ou que des résultats soient confondus par mégarde. Le format de fichier pour les documents doit ABSOLUMENT ÊTRE PDF (Portable Document Format), ce qui assure que ce qui est rendu est conforme à la version de l'étudiant et ne risque pas d'être modifié par la suite. Un rapport doit normalement être présenté en un seul fichier, avec annexes, le cas échéant, pour les codes sources, etc. Un guide détaillé disponible sur le site du cours, donne davantage d'information sur la présentation des rapports de laboratoire. Les règlements concernant le plagiat seront strictement appliqués. Quiz ---- De façon périodique au cours du trimestre, les étudiants devront répondre de façon individuelle à un mini-test (quiz) via Moodle. Un quiz est accessible pendant une période déterminée (normalement de quelques jours). Pour les premiers quiz les étudiants ont droit à deux tentatives, sans rétroaction; pour les derniers quiz, une seule tentative est permise. Une fois un quiz fermé, les réponses sont publiquement accessibles. Les résultats des quatre meilleurs quiz seront comptés. Étude d'un protocole ou d'une application de communication ---------------------------------------------------------- Chaque étudiant devra effectuer une étude détaillée d'un protocole ou une application en télécommunications embarquées. Le choix du sujet est doit être approuvé par le professeur. Cette étude conduira à la rédaction d'un rapport. Examen ------ Une moyenne d'au moins 50 % à l'examen est exigée pour réussir le cours. L'utilisation de documentation personnel (notes de cours, manuels) n'est pas permise à l'examen. Seul un résumé personnel de 20 pages sera autorisé. Médiagraphie ============ - *VC* KUROSE, J. & ROSS, K. -- Analyse structurée des réseaux. -- 2003. - *VC* PECKOL, J.K. -- Embedded Systems: A Contemporary Design Tool -- 1st Edition. 2008. - *VC* PARET, D., & RIESCO, R. -- Multiplexed Networks for Embedded Systems -- 2007. - *VC* ELAHI, A. -- ZigBee Wireless Sensor and Control Network -- 2010. - *VC* EADY, F. -- Hands-On ZigBee: Implementing 802.15.4 with Microcontrollers -- 2007. - *VC* KRIEF, F. ed. -- Communicating Embedded Systems -- 2010. - *VC* SOHRABY, K., MINOLI, D., & ZNATI, T. -- Wireless sensor networks: technology, protocols and applications -- 2007. - *VC* DARGIE, W., & POELLABAUER, C. -- Fundamentals of wireless sensor networks: theory and pratice -- 2010. - *VC* SHELBY, Z., & BORMANN, C. -- 6LoWPAN: The wireless Embedded Internet -- 2007. - *VC* RAM MURTHY, C. SIVA, MANOJ, B.S. -- Ad Hoc Wireless Networks: Architectures and Protocols -- 2004. Site web du cours via Moodle *VC*: Volume Conseillé Autres lectures --------------- D'autres documents seront soumis pour lecture durant la session. La liste sera tenue à jour sur le site Web du cours.