Dispositivos Iot

Nesta materia introdúcense os elementos básicos que conforman os sistemas IoT. Faise especial énfase en tres bloques funcionais: os sensores e actuadores como dispositivos de interfaz entre o sistema e a súa contorna, os métodos de alimentación de sistemas de baixo consumo, e os recursos e os fundamentos de comunicación inalámbrica. No primeiro bloque o estudo céntrase no acondicionamento dos sinais a medir e os mecanismos de conexionado con procesadores dixitais. Dentro dos sistemas de alimentación priorízanse as tecnoloxías de recolección de enerxía do ambiente (energy harvesting) e os elementos de almacenamento de enerxía. Finalmente, dentro dos sistemas de comunicación inalámbrica analízanse os fundamentos de comunicación entre os diferentes dispositivos IoT que permitirán analizar e deseñar sistemas cumprindo as especificaciones necesarias para o bo funcionamento do sistema. Trátase dunha materia cun marcado carácter práctico.

Os contidos desta materia inclúen tres bloques temáticos:
1. Sensores e actuadores para IoT:
• Tipos de sensores e actuadores e casos de uso
• Tipos de conexións para microcontroladores: I2C, SPI.
• Circuítos de acondicionamento de sinal
• Calibración
2. Sistemas de enerxía para IoT:
• Fontes de enerxía
• Almacenamento de enerxía
• Conversión de enerxía de moi baixa potencia
• Sistemas de captación de enerxía
3. Fundamentos da comunicación entre dispositivos sen fíos en IoT:
• Espectro electromagnético
• Antenas
• Consideracións de potencia. Saldo da ligazón
• Propagación de ondas de radio
• Control da exposición das persoas a campos electromagnéticos

As prácticas consistirán en:
1- Montaxe experimental dun microcontrolador e conexión a sensores/actuadores mediante diferentes protocolos de comunicación. Entradas/saídas dixitais e analóxicas. Acondicionamento de sinal.
2- Estudo de diferentes fontes de captación de enerxía e os seus sistemas de conversión enerxética a través da configuración e simulación experimental.
3- Simulación da radiación procedente de antenas e sistemas de radiocomunicación.

Bibliografía básica:
• Ziemann, V. (2023). A Hands-On Course in Sensors Using the Arduino and Raspberry Pi. Estados Unidos de América: CRC Press.
• Pizarro Pelaez, Jesús (2020). Internet de las cosas IOT con ESP. Manual práctico. Editorial Paraninfo.
• Pérez García, M. A., Álvarez Antón, J. C., Campo Rodríguez, J. C., Ferrero Martín, F. J., Grillo Ortega, G. J. (2004). Instrumentación electrónica. Thomson.
• Buyya, R., & Dastjerdi, A. V. (Eds.). (2016). Internet of Things: Principles and paradigms. Elsevier.
• Spies, P., Pollak, M., Mateu, L. (Eds.). (2015). Handbook of Energy Harvesting Power Supplies and Applications. Jenny Stanford Publishing.
• Arias Acuña, M., Rubiños López, Ó. (2011)- Radiocomunicación. Andavira Editorial. 978-84-8408-603-1.
• Hernando Rábanos, J.M. (2013) Transmisión por radio. Editorial Universitaria Ramón Areces, 7ª edición. 978-84-9961-106.

Bibliografía Complementaria:
• Fremantle, P. (2014). A reference architecture for the internet of things. WSO2 White paper.
• Hernando Rábanos, J.M., Mendo Tomás, L., Riera Salís, J.M. (2015). Comunicaciones móviles, Editorial Universitaria Ramón Areses, 3ª edición. 978-84-9961-208-9.
• ITU-R Recomendations (https://www.itu.int/pub/R-REC)

CNC4: Determinar os dispositivos sensores e actuadores necesarios para aplicacións IoT.
HBL4: Desenvolver sistemas IoT de baixo consumo.
HBL5: Desenvolver sistemas empotrados para aplicacións IoT.
HBL12: Aplicar os coñecementos adquiridos e resolver problemas en contornas novas ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos e mulitidisciplinares, sendo capaces de integrar coñecementos.
CMP1: Deseñar dispositivos IoT seleccionando os sensores/actuadores máis adecuados para cada uso.

• Clases de teoría/Clase maxistral: O profesorado expón os contidos teóricos da materia favorecendo a discusión crítica e a participación do estudantado. Como tarefa previa, a documentación de cada sesión estará dispoñible vía Campus Virtual e espérase que o estudantado asista a clase léndoa previamente. Nas sesións maxistrais trabállanse as competencias CNC4, HBL4, HBL5 e HBL12. O estudantado ten a oportunidade de resolver as súas dúbidas en sesións de atención personalizada. A cita co/a profesor/a correspondente debe ser solicitada e confirmada por correo electrónico, preferiblemente no horario publicado na web do centro. As ligazóns aos datos de contacto do profesorado están dispoñibles na páxina web da materia.
• Clases prácticas de laboratorio/Prácticas de laboratorio: Nas sesións de laboratorio o estudantado aplica os métodos de deseño descritos nas sesións maxistrais. Nas sesións de laboratorio trabállanse as competencias CNC4, HBL4, HBL5, HBL12 e CMP1. Todas as sesións son guiadas e supervisadas polo profesorado. O estudantado ten a oportunidade de resolver as súas dúbidas en sesións de atención personalizada. A cita co/a profesor/a correspondente debe ser solicitada e confirmada por correo electrónico, preferiblemente no horario publicado na web do centro. As ligazóns aos datos de contacto do profesorado están dispoñibles na páxina web da materia
• Resolución de problemas de forma autónoma: O estudantado resolve exercicios relacionados coa materia de forma autónoma. Nas sesións de resolución de problemas trabállanse as competencias CNC4, HBL4, HBL5, HBL12 e CMP1. O estudantado ten a oportunidade de resolver as súas dúbidas en sesións de atención personalizada. A cita co/a profesor/a correspondente debe ser solicitada e confirmada por correo electrónico, preferiblemente no horario publicado na web do centro. As ligazóns aos datos de contacto do profesorado están dispoñibles na páxina web da materia.

• Prácticas de laboratorio: 35%
Estas probas realízanse durante as sesións de prácticas de laboratorio. A cualificación baséase na realización das tarefas que se indiquen nos guións de prácticas e nos informes que se entreguen despois de cada sesión.
• Resolución de problemas de forma autónoma: 10%
O alumnado resolverá un conxunto de problemas e/o exercicios de forma autónoma que se indicarán en sesións de clases maxistrais.
• Exame de preguntas de desenvolvemento: 35%
Realizaránse probas de preguntas de desenvolvemeno que avalían contidos impartidos nas clases teóricas e/o prácticas.
• Resolución de problemas e/ou exercicios: 20%
Realizaránse probas de problemas e/o exercicios que avalían impartidos nas clases teóricas e/o prácticas.


Outros comentarios sobre a avaliación:
A materia pode ser superada coa nota máxima mediante avaliación continua (AC) ou avaliación global (AG). Ambos os métodos de avaliación son excluíntes. O/a estudante que asista a máis de 2 sesións de laboratorio considéranse que opta pola avaliación continua. Con todo, aqueles/as que desexen renunciar á avaliación continua, poderán facelo nun prazo máximo dun mes antes da finalización do bimestre.

1. Avaliación continua (AC)
O alumnado que opte pola modalidade de AC terá dúas oportunidades de avaliación, a primerira oportunidade ao finalizar o bimestre e a segunda oportunidade ao finalizar o curso.

1.1 Primeira oportunidade de AC:
A primeira oportunidade consta dun conxunto de probas que se realizarán ao longo do bimestre. As datas de todas as probas publicarase nun calendario compartido e estará dispoñible ao comezo do curso. O peso e o contido das probas é o seguinte:
- Exame de preguntas de desenvolvemento e Resolución de problemas e/ou exercicios (NExam): estas probas cobren todos os contidos impartidos nas sesións de teoría e/ou de prácticas.Realizaránse, a lo menos, dúas probas deste tipo durante o período lectivo do bimestre, asegurando que ningunha delas supera o 40% da nota final da materia. O/a estudante supera esta parte se obtén unha nota NExam maior ou igual a 4 sobre 10.
- Resolución de problemas de forma autónoma (NExerc): consiste nun conxunto de problemas e/ou exercicios que se indican nas sesións de teoría e que o alumnado debe entregar en determinadas datas previamente estipuladas. Estas actividades realízanse en horas de traballo autónomo.
- Prácticas de laboratorio (NPrac): o estudantado debe simular e/ou implementar de forma correcta os sistemas descritos nos guións das prácticas e entregar un informe de resultados correspondente a cada práctica. A cualificación de cada práctica depende destes resultados. As prácticas pódense realizar de forma individual ou en grupos de 2 ou máis estudantes. Neste último caso, a cualificación pode ser diferente para cada integrante do grupo que asista á práctica. As prácticas teñen carácter obrigatorio. O estudantado debe asistir, polo menos, ao 80% das mesmas.

Cualificación final de avaliación continua (Final_AC):
A cualificación final da AC ordinaria obtense da seguinte forma:
Final_AC = (NExam*0.55 + NExerc*0.1 + NPrac*0.35) se NExam e maior ou igual a 4 e Final_AC e maior ou igual a 5;
Final_AC = min[(NExam*0.55 + NExerc*0.1 + NPrac*0.35), 4.9] en calquera outro caso.

1.2 Segunda oportunidade de AC:
O estudantado que non supere unha ou máis das probas da avaliación continua na primeira oportunidade poden recuperar as seguintes partes na segunda oportunidade:
• Pode realizar un exame teórico e esta nota substitúe á anterior (NExam).
• Pode completar as actividades prácticas e esta nota substitúe á anterior (NPrac).
A cualificación final da AC na segunda oportunidade obtense de igual forma que na primeira oportunidade.

2. Avaliación global (AG)
Do mesmo xeito que a avaliación continua, o alumnado que opte por avaliación global terán dúas oportunidades de avaliación, primeira oportunidade e segunda oportunidade. En ambos os casos constará das seguintes probas:
• Un exame no que se avalían todos os contidos teóricos da materia. Consiste en varios problemas e/ou exrcicios e preguntas de desenvolvemento. Para superar o exame é necesario obter unha cualificación de 4 sobre 10. Esta proba (NExam) representa o 60% da nota final.
• Un exame práctico de deseño de sistemas cun grao de complexidade similar ao das prácticas de laboratorio realizadas durante o curso. O peso desta avaliación (NPrac) representa o 40% da nota final.

Calificación final de avaliación global (Final_AG):
A nota final (Final_AG) obtense da seguinte maneira:
Final_AG = (NExam*0.6 + NPrac*0.4) se NExam e maior ou iguai a 4 e Final_AG e maior ou igual a 5;
Final_AG = min[(NExam*0.6 + NPrac*0.4), 4.9] en calquera outro caso.


3. Outros comentarios
• O estudantado poderá redactar os seus informes, traballos, exames ou presentacións en castelán, galego ou inglés.
• Nos supostos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o disposto na “Normativa de avaliación do rendemento académico do alumnado e revisión de títulos”, que no artigo 16 sinala: A realización fraudulenta de calquera exercicio ou proba requirida na avaliación dunha materia implicará a cualificación de suspenso na correspondente convocatoria, con independencia do proceso disciplinario que se poida seguir contra o alumno infractor. Considerarase fraudulenta, entre outras, a creación de obras plaxiadas ou obtidas de fontes accesibles ao público sen reelaboración ou reinterpretación e sen citas aos autores e fontes.

Clases teóricas/Master – 22 horas presenciais + 36 horas non presenciais
Clases prácticas de laboratorio/Prácticas de laboratorio – 12 horas presenciais + 24 horas non presenciais
Realización de traballos tutelados/Traballos autónomos – 0 horas presenciais + 8 horas non presenciais
Realización de exames – 2 horas presenciais + 0 horas non presenciais
Resolución de problemas e/ou exercicios – 0 horas presenciais + 8.5 horas non presenciais