Edge Computing och Internet of Things, 7,5 hp

Huvudområde med fördjupning

Kurser i datateknik, datavetenskap eller elektroteknik omfattande 90 högskolepoäng och inkluderande ett självständigt arbete. Algoritmer, datastrukturer och problemlösning 7,5 hp eller motsvarande. Undantag ges för kravet på svenska. Engelska 6.

Kursen ingår i Masterprogrammet i informationsteknologi 120 hp och som valbar kurs i Masterprogrammet i inbyggda och intelligenta system 120 hp. Kursen ges även som fristående kurs.

Kursen syftar till att utveckla studentens kunskaper och färdigheter för hur ”edge computing” och sakernas internet (IoT) kan användas som ett sätt att möta de behov som intelligenta IoT-tillämpningar har. Detta inkluderar kunskap och användning av IoT-arkitekturen med dess enheter och protokoll, från IoT-enheterna, via mellanliggande lagret som ”edge” och ”fog”, upp till molnet. Det innefattar också förståelsen för den dator- och kommunikationsteknik som används för IoT och analys av deras begränsningar, som t.ex. prestanda, effektivitet, minnesstorlek och kommunikationsbandbredd. Kursen tar också upp säkerhets- och integritetsfrågor relaterade till databehandling vid randen av nätet, IoT och ”big data”. Kursen kommer även att ge studenten möjlighet att, utifrån relevant litteratur, reflektera över och diskutera i aktuell forskning och utveckling när det gäller krävande tillämpningar med stora mängder av strömmande data, som till exempel avancerade sensorer eller maskininlärning vid randen av ett IoT-system. Studenten under handledning kunna implementera ett ”edge computing” och IoT-system.

Efter avslutad kurs ska studenten kunna:

Kunskap och förståelse

• beskriva och förklara de viktigaste dator- och kommunikationsteknikerna samt arkitekturer, enheter och protokoll som används för IoT och ”edge computing” och diskutera deras respektive fördelar, nackdelar och möjliga tillämpningar

Färdighet och förmåga

• bygga ett grundläggande IoT-system som innehåller ”edge computing”
• undersöka, diskutera och jämföra arkitektoniska designalternativ avseende avvägningen mellan beräkningar och kommunikation i ett IoT-system, beroende på tillämpningskrav och resursbegränsningar
• identifiera, läsa och förstå relevanta vetenskapliga publikationer; granska, diskutera och sammanfatta dem och presentera materialet både muntligt och skriftligt

Värderingsförmåga och förhållningssätt

• utvärdera och reflektera kring användningen av edge computing och IoT-metoder, -protokoll och -arkitekturer för att skapa intelligenta IoT-system
• värdera och analysera olika typer av IoT-tjänster och -tillämpningar med avseende på säkerhets- och integritetsaspekter.

Kursen är indelad i en föreläsningsdel, en laborationsdel med ett mindre projekt och en seminariedel.

Föreläsningsdelen ger introduktion och motivation för IoT och ”edge/cloud computing”, baserat på tillämpningskrav och resursbegränsningar. Vidare så introduceras arkitekturer, enheter och protokoll som används för IoT och ”edge computing”. Även exempel på tillämpningar och använda IoT-arkitekturer presenteras och diskuteras. Den här delen kommer också att diskutera olika begränsningar, såsom beräkningar, minne, kommunikation, ström och energi, som påverkar utvecklingen av framtida ”edge computing” och IoT-system. I föreläsningarna tas även upp relevanta säkerhets- och integritetsfrågor i området.

Laboratoriedelen ger praktisk erfarenhet av utveckling och användning av ”edge computing” och IoT-system för att skapa intelligenta IoT-system.

I seminariedelen gör kursdeltagarna detaljerade studier av olika delområden. Högskolans forskningsprojekt ingår i dessa specialstudier.

Kursen består av föreläsningar, laborationer, ett mindre projekt samt studentledda seminarier. Föreläsningarna kommer att ge den teoretiska översikten av ”edge computing” och IoT. I laborationerna arbetar eleverna i grupper och implementerar delar av ett IoT-system. Kursen innehåller också ett obligatoriskt projektarbete i grupp, där eleverna har möjlighet att lösa ett realistiskt och krävande ”edge computing” och IoT-problem, med hjälp av metoder och tekniker belysta i kursen. Slutligen kommer varje student att förbereda ett seminarium om ett aktuellt ämne inom ”edge computing” och IoT. Projektet och seminarierna ska dokumenteras i korta rapporter. Laborationerna, projektet och att hålla minst ett seminarium är obligatoriskt.

För godkänt betyg krävs att laborationerna och programmeringsprojektet har genomförts, samt att studenten har hållit en egen presentation vid ett av kursens seminarium. Både projektet och seminariet ska även rapporteras skriftlig för att kunna få godkänt. Examinationen sker genom skriftlig tentamen vid kursens slut.

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.