spring 2020: AUT-2008 Industriell datakommunikasjon - 10 stp
Course content
Grunnleggende datakommunikasjon: Ulike typer signal (f.eks. audio, video, image), litt historie om datakommunikasjon, transmisjonsmedia: guided & un-guided, radio spektrum, bølgeutbredelse, transmisjonsegenskaper.
Signal, systemer og spektralanalyse: Klassifisering av signal: tidskontinuerlige & diskrete signal, analog & digital, deterministisk & tilfeldige, energi & effekt. Klassifisering av system: baseband & passband, med og uten tilbakekopling, passive & aktive, single/multiple inputs/outputs, lineære & ikke-lineære. Sinussignal, fundamentale signal som enhetssprang, Sinc-funksjon, Gaussisk puls, rampe, signum, impuls. Spektralanalyse: Fourier-serier, Fourier-transform, Fast Fourier Transform (FFT).
Analog & digital modulering: Tradisjonelle analoge moduleringsmetoder: amplitude-, frekvens-, og fase-modulering. Tradisjonelle digitale moduleringsteknikker: ASK, FSK, PSK og QPSK.
ISO-OSI modell: OSI-modellen (hovedvekt på de 3 nedre lagene), standarder, anvendelser, topologier, aksessmetoder og protokoller.
Fysiske standarder: Asynkron og synkron kommunikasjon. RS232, RS485, USB.
Signaloverføring: Installasjon, kabling, terminering, jording og støyskjerming. Konfigurering og feilsøking.
Modbus-protokollen: Modbus vs. OSI, overføringsmodi, data-rammer, feilsjekkmetoder, koding. Adressering og spørring.
Trådløs kommunikasjon: WiFi (802.11), RF-baserte protokoller som ZigBee, Bluetooth. Nettverksplanlegging og diagnostiske verktøy for trådløs kommunikasjon.
Datanett: Ethernet (LAN/WAN), protokoller som TCP/IP og UDP. Nettverk-enheter som hub, switch, broer, modem, og rutere. Nettverks-topologier og klassifisering. Virtuelle private nettverk (VPN). Nettverks-parametere som tjenestekvalitet and kødannelse. Praktisk innføring i datanett.
Profibus: Anvendelse. Topologi. Installasjon, kabling, terminering, skjerming og jording. DP- og PA-protokollen. GSD-filer og konfigurering av enheter. Meldingsformat. Telegramtyper. Bussparameter og syklustid.
OPC: Generell arkitektur og standarder, COM, dataaksess.
Annet: Modellering/simulering/analyse av kommunikasjon ved hjelp av verktøy som for eksempel MATLAB.
Objective of the course
Kunnskap
Har grundig kunnskap om fundamentet og terminologien i datakommunikasjon. Dette gjelder:
- Fysiske standarder/ kabling
- Signaler, systemer og spektralanalyse
- Analog og digital modulasjon
- Nettverkstopologier, adressering, og ulike aksessmetoder
- Protokollene RS-232, Profibus, Modbus og OPC i tillegg til Ethernet.
Ferdigheter
- Kan ulike former for feilsjekk,
- Kan ulike modulasjonsmetoder,
- Kan grunnleggende spektralanalyse
- Kan kople opp utstyr og konfigurere hardware og software for nettverks-protokollene Profibus, Modbus,og Ethernet.
- Kan planlegge og implementere en egen kommunikasjons-protokoll med å bruke PLS/mikrokontrollere og annet nødvendig utstyr.
Generell kompetanse
- Forstår hva datakommunikasjon er og hvordan utstyr kan kommunisere sammen.
- Har lært spektralanalyse.
- Forstår grunnleggende modulasjonsmetoder.
- Har god forståelse av dataprotokoller, essensielle begrep og terminologi relatert til datakommunikasjon.
- Kjenner til flere ulike standarder innen datakommunikasjon
Assessment
Arbeidskrav: Følgende arbeidskrav må være fullført og godkjent før studenten kan framstille seg til eksamen:
- 4 av 5 teoretiske øvinger
Eksamen:
4 timers skriftlig eksamen
Mappevurdering som består av:
- 5 laboratorieoppgaver. Teller 20% samlet.
- Rapport fra gruppeprosjekt. Teller 20%
- 4 timers skriftlig skoleeksamen. Teller 60 %.
Hver del må bestås for å få karakter i emnet. Det gis kun én samlet karakter i emnet. Dersom skoleeksamen ikke bestås, beholdes karakter i laboratorieoppgaver og gruppeprosjekt.
Karakterskala: Det gis bokstavkarakterer på en skala fra A til F, hvor F er ikke-bestått.
Kontinuasjon: Det gis ikke kontinuasjonsadgang for studenter som ikke har bestått siste ordinære arrangerte eksamen i dette emnet.
Hjelpemidler ved eksamen:
Kalkulator