Infokommunikációs alapismeretek

A tárgy célja, hogy megismertesse elsősorban a Villamosmérnöki és Informatikai-, valamint a Közlekedésmérnöki Karok hallgatóit az intelligens közlekedési rendszerek alapjaival, elsősorban a kommunikációs hálózatok szempontjából. Hangsúlyos szerepet kap a járművek közti kommunikáció (pl. mobil ad hoc hálózatok), mely lehetővé teszi, hogy olyan önszerveződő és elosztott kommunikációs rendszereket építsünk, amelyek túllépnek a hagyományos fix infrastruktúrájú mobil rendszerek (pl. GSM) korlátain. Általuk lehetővé válik olyan, nagy kiterjedésű és relatív nagy mobilitású hálózatok kialakítása, ahol az egyéni eszközök csak korlátozott lefedettséggel rendelkeznek, viszont képesek kommunikálni a rendszerben lévő bármely más eszközzel. Ezen kívül kitérünk a járművön belüli (inter-car) kommunikációra, a globális pozicionáló rendszerekre és a használatos általános szenzorokra. Ugyanakkor megismertetjük a hallgatókat a legfontosabb a téma legfontosabb alkalmazásaival.

A tárgy kapcsolódik a Magyarországon folyó távközlési és intelligens közlekedési rendszerek területeivel foglalkozó kutatáshoz.

1. hét

Bevezetés, ismerkedés a közlekedési informatikai rendszerekkel. Bevezetőként a Globális Helymeghatározó Rendszerek (GPS, EGNOS, GLONASS, GALILEO) működési elve kerül bemutatásra alkalmazásokon keresztül.

2. hét

Autón belüli kommunikációs technológiák bevezetése, amely elsősorban a jövőben használatos vezetéknélküli szenzorhálózati technológiákra értendő. Itt kezdődik a Zigbee hálózatok működési elvének bontása.

3. hét

A Zibee hálózati technológia alkalmazási területei és összehasonlítása hasonló vezetéknélküli technológiákkal rámutatva előnyeire és hátrányaira. A fontosabb ember-gép interfész megoldásokat és elterjedt alkalmazási területeinek bemutatása.

4. hét

Speciális szenzorok bemutatása alkalmazásokon keresztül. Ezek többek között:

Hőmérséklet,
Páratartalom,
Odométer,
Tachometer,
Nyúlásmérő bélyeg,
Radar, stb.

5. hét

Áttér az autók közötti kommunikációs technológiákra és az ott használatos intelligens protokollokra. Előbb különböző mobilitásmodellek alapján jellemzi a közlekedési hálózatokat, majd az útválasztó és csoportformáló protokollok bemutatására tér rá.

6. hét

Az útválasztó protokollok bemutatásának folytatása, amely az egész egyszerűtől a geográfiai alapú útválasztóig halad, kitérve azok előnyeire, hátrányaira, és alkalmazhatóságára. Hibrid kommunikációs megoldások.

7. hét

ZH írás

V2V – Vehicle to Vehicle - Járművek közti kommunikáció és információterjesztés speciális protokolljai és üzenetterjesztő algoritmusai (ODAM, SPACE, SOTIS, stb.)

8. hét

Szélessávú kommunikációs technológiák bevezetése: Wimax rendszerek használhatósága a közlekedési rendszerekben. Frekvenciasávok kiosztása, jellemzők, alkalmazások. Sikeres bevezetés ismertetése a világon példákon keresztül.

9. hét

A használatos protokollok után alkalmazások bemutatására térünk át. Aktuális közlekedési információk gyűjtése és terjesztése kooperatív járművek segítségével. Rövid ismertetése a web2 és GeoWeb technológiáknak valamint a közlekedési információs rendszerek és közlekedés monitorozási technológiák bemutatása. A Floating Car Data kifejezés és technológia bevezetése.

10. hét

Automatikus díjbeszedés a közlekedési rendszerekben. Sikeres kutatási projektek a témában. Működési modelleket és alkalmazási példákat mutatunk meg. Rátérünk több nemzetközi projekt céljainak és eredményeinek a ismertetésére (FleetNet, RuBENS, C2C, PREVENT, stb.)

11. hét

Modellezés és szimuláció. A közlekedési rendszerek optimalizálását elsősorban modellezéssel és szimulációs gyakorlattal lehet hatékonyan végezni. Ilyen módszerek ismertetése ezen előadás célja. Kitér számos szimulátor és gyakorlati modell bemutatására illetve a különböző típusú szimulátorok (forgalmi-, hálózati-, stb.) ötvözésének lehetőségeire.

12. hét

Térinformatikai Információs Rendszerek. GIS (Geographic Information Systems) Digitális térképek létrehozási módjai. Bevezetés az Intelligens Közlekedési Rendszerek (ITS – Intelligent Transportation Systems) világába.

13. hét

Lokációs szolgáltatások és alkalmazások, azaz hol lehet ötvözni a közlekedési rendszereket az otthonautomatizálási és hasonló megoldásokkal? Egyéb rendszerek (otthonfelügyeleti-, szórakoztatási-, ipari-) ötvözése a tárgy során bemutatott alkalmazásokkal.

14. hét

Zh pótlás, elővizsga

Előadás

• A szorgalmi időszakban: 1 zárthelyi dolgozat
• A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga alkalmak
• Elővizsga az utolsó órán

A félév, illetve vizsgaidőszak során a hallgatóknak lehetőségük van az előadóval előre egyeztetett időpontban konzultálni.

1. Nirupama Bulusu and Sanjay Jha, Wireless Sensor Networks: A Systems Perspective, Artech House, Inc. 2005.
2. ITS Decision Web site, a project of the California Center for Innovative Transportation: http://www.calccit.org/itsdecision/
3. Gino Dompietro, Smarter Roads Through Intelligent Transport Systems, 2009, http://www.skmconsulting.com/Knowledge-and-Insights/Achieve-Articles/2009/Smarter-Roads-Through-Intelligent-Transport-Systems.aspx
4. Professor Randy H. Katz, Challenges of Mobile Computing, Computer Science Division, University of California, Berkeley, Berkeley, CA 94720-1776
5. Katia Obraczka, Wireless Sensor Networks Tutorial, Department of Computer Engineering, University of California, Santa Cruz, May 2006

(a tantárgyhoz tartozó tanulmányi idő körülbelüli felosztása a tanórák, továbbá a házi feladatok és a zárthelyik között (a felkészülésre, ill. a kidolgozásra átlagosan fordítandó/elvárható idők félévi munkaórában, kredit x 30 óra, pl. 5 kredit esetén 150 óra)