AUT-2008 Industriell Datakommunikasjon - 10 stp

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.

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

Emnet undervises med tradisjonelle ukentlige forelesninger jevnt fordelt utover semesteret. I tillegg gis det en veiledningstimer for både teoretiske og praktiske oppgaver. Enkelte øvinger krever bruk av utstyr og må utføres på laboratoriet. Det kan også gitt et prosjekt.

Kurset innbefatter bruk av flere ulike programvarer.

Emnet kan blir undervist på engelsk.

Arbeidskrav: Følgende arbeidskrav må være fullført og godkjent før studenten kan framstille seg til eksamen:

• 4 av 5 teoretiske øvinger

Eksamensform: 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.

Eksamensdato er foreløpig og vil kunne bli endret. Endelig eksamensdato kunngjøres ved oppslag på det enkelte fakultet primo mai for vårsemesteret og primo november for høstsemesteret.