Tillförlitlig och tidskritisk datakommunikation, 7,5 hp

Huvudområde med fördjupning

Kurserna Inbyggda realtidssystem 7,5 hp och Nätverk för inbyggda system 7,5 hp. Engelska 6. Undantag ges för kravet på svenska.

Kursen ingår i Masterprogram i inbyggda och intelligenta system (120 hp), Masterprogram i informationsteknologi (120 hp) och Civilingenjör i datateknik (300 hp).

Studenten ska tillägna sig förståelse och kunskap om kommunikation och nätverk i och mellan inbyggda system och andra system samt väsentliga koncept och metoder som används i sådana system för att kunna möta realtids- och tillförlitlighetskrav. Speciellt ska studenten skaffa sig förståelse för prestanda-, pålitlighets- och realtidsanalys av kommunikationssystem och nätverk som används. Studenten ska även skaffa sig kännedom om exempel på aktuell forskning inom området. Studenten ska tillägna sig erfarenhet i prestandautvärdering med hjälp av simuleringsanalys.

Efter avslutad kurs ska studenten kunna:

Kunskap och förståelse

• redogöra för terminologi, metoder, protokoll och arkitekturer för nätverk för inbyggda system och system av system
• redogöra för hur metoder, protokoll och nätverksarkitektur kan användas i olika system och kunna applicera inlärd kunskap i nya situationer

Färdighet och förmåga

• simulera och analysera prestanda av kommunikationsprinciper för nätverk med realtids- och/eller tillförlitlighetskrav
• använda realtidsanalys för att stödja tidskrav

Värderingsförmåga och förhållningssätt

• analysera vilka begränsningar de under kursens gång diskuterade metoder, protokoll och arkitekturer har, samt diskutera deras respektive fördelar, nackdelar och tillämpningsområden

Introduktion till tillförlitlig kommunikation samt temporal kontroll av kommunikation. Metoder för felkontroll såsom omsändningsprotokoll och felrättande koder. Feltoleranta nätverk. Schemaläggning för processorer och nätverk. Statisk och dynamisk schemaläggning. ”Preemptive” och ”non-preemptive” schemaläggning. Tidsdriven schemaläggning. Resursrestriktioner. ”Precedence constraints”. ”Priority inversion”. Jitter-hantering. Realtidsnätverk och protokoll (”Industrial Ethernet”, fältbussar etc.). Nätverk för säkerhetskritiska tillämpningar (t.ex. FlexRay, TTP, AFDX). Realtidsanalys av fältbusskommunikation. Realtidsanalys av switchade nätverk. Trådlös realtidskommunikation. Vehicle-to-vehicle-kommunikation. Trådlös industriell kommunikation. Prestandautvärdering och simulering. Kursinnehållet kompletteras för det specifika kurstillfället för att belysa aktuell utveckling. Exempel på sådant innehåll är: IoT (Internet of Things), M2M (Machine to Machine communication), smart grid communications, heterogena accesstekniker.

Undervisningen består av föreläsningar, seminarier och handledning i samband med projektarbete.

Kursen examineras med skriftlig tentamen samt muntlig och skriftlig redovisning av en projektuppgift.

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från angiven examinationsform och medge att en student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan till exempel vara beslut om riktat pedagogiskt stöd.

I kursen ingår kursvärdering. Denna är vägledande för utveckling och planering av kursen. Kursvärderingen dokumenteras och redovisas för studenterna.