31 -1-534/р. «Интеллектуальные электронные системы ... · и я ие м и-нары 1-39 03 01 Электронные системы безопасности

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет

информатики и радиоэлектроники»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

и менеджменту качества

__________________ Е.Н.Живицкая

« 31 » мая 2016 г.

Регистрационный № УД-1-534/р.

«Интеллектуальные электронные системы безопасности»

Учебная программа учреждения высшего образования по учебной дисциплине

для специальности:

1-39 03 01 «Электронные системы безопасности»

Кафедра проектирования информационно-компьютерных систем

Всего часов

по дисциплине 378

Зачѐтных единиц 10,5

2016 г.

2

Учебная программа учреждения высшего образования составлена на основе типо-

вой программы «Интеллектуальные электронные системы безопасности», утвер-

ждѐнной Министерством образования Республики Беларусь «__» ____________

201__ г., регистрационный номер № ТД __________________ / тип. и учебного

плана специальности 1-39 03 01 «Электронные системы безопасности».

СОСТАВИТЕЛИ:

В.М. Логин, старший преподаватель кафедры проектирования информационно-

компьютерных систем учреждения образования «Белорусский государственный

университет информатики и радиоэлектроники», магистр технических наук;

О.Ч. Ролич, доцент кафедры проектирования информационно-компьютерных си-

стем учреждения образования «Белорусский государственный университет ин-

форматики и радиоэлектроники», кандидат технических наук, доцент;

И.Н. Цырельчук, заведующий кафедрой проектирования информационно-

компьютерных систем учреждения образования «Белорусский государственный

университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук, до-

цент

Рассмотрена и рекомендована к утверждению:

Кафедрой проектирования информационно-компьютерных систем учреждения

образования «Белорусский государственный университет информатики и радио-

электроники» (протокол № 19 от 28.03.2016 г.)

Научно-методическим советом учреждения образования «Белорусский государ-

ственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 6

от 25.05.2016 г.).

СОГЛАСОВАНО

Эксперт-нормоконтролер

3

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

План учебной дисциплины в дневной форме обучения:

Код специ-

аль-ности

(направления

специально-

сти)

Название

специальности

(направления специальности)

Ку

рс

Сем

естр

Аудиторных часов

(в соответствии с учеб-

ным планом уво)

Акад

ем.

час

ов н

а ку

рс.

раб

о-

ту (

про

ект)

Форма

теку-

щей

атте-

стации Все

го

Лек

ци

и

Лаб

ор

ато

рн

ые

зан

яти

я

Пр

акти

чес

ки

е

зан

яти

я,

сем

и-

нар

ы

1-39 03 01 Электронные

системы безопасности

3

4

6

7

170

88

82

106

56

50

48

16

32

16

16

40

40

экзамен

экзамен

План учебной дисциплины в заочной форме обучения:

Код специ-

аль-ности

(направления

специально-

сти)

Название



Курс

Сем

естр


(в соответствии с

учебным планом уво)

Акад

ем.

час

ов н

а курс.

раб

оту

(п

роек

т) Ко

нтр

оль

ны

е

раб

от

ы

Форма

теку-

щей

атте-

стации Все

го

Лек

ци

и

Лаб

орат

орн

ые

зан

яти

я

Прак

тич

ески

е

зан

яти

я,

сем

и-

нар

ы

1-39 03 01 Электронные системы без-

опасности

4

7

8

40

20

20

22

12

10

12

4

8

6

4

2

40

40

1

экзамен

экзамен

План учебной дисциплины в заочной форме обучения для получения высше-

го образования, интегрированного со средним специальным образованием:

Код

специ-

альности

(направ-

ления

специ-

ально-

сти)

Название



Ку

рс

Сем

естр


(в соответствии с

учебным планом уво)

Ко

нтр

ольн

ые

раб

оты

Акад

ем. час

ов н

а ку

рс.

раб

о-

ту (

пр

оек

т)

Форма

теку-

щей

атте-

стации

Все

го

Лек

ци

и

Лаб

ор

ато

рн

ые

зан

яти

я

Пр

акти

чес

ки

е

зан

яти

я, се

ми

нар

ы

1-39 03 01 Электронные системы безопасности

4

7

8

40

20

20

22

12

10

12

4

8

6

4

2

1

40

40

экзамен

экзамен

4

Место учебной дисциплины.

Актуальность изучения учебной дисциплины «Интеллектуальные электрон-

ные системы безопасности» обоснована наличием в современных системах без-

опасности сложных микропроцессорных средств с наличием интеллектуальных

способностей к адаптации в среде установки, изучение принципов функциониро-

вания, которые обязательны в рамках специальности 1-39 03 01 «Электронные си-

стемы безопасности».

Учебная дисциплина «Интеллектуальные электронные системы безопасно-

сти» помогает будущему специалисту овладеть технологией программирования

микроконтроллеров, схемотехническими решениями построения интеллектуаль-

ных электронных систем безопасности, изучить принципы функционирования со-

временных интерфейсов и стандартов обмена данными.

Цель учебной дисциплины.

Целью учебной дисциплины является подготовка специалиста, владеющего

фундаментальными знаниями и практическими навыками в области основ алго-

ритмизации и программирования аппаратных средств на машинном и процедурно-

ориентированном языках и способного решать задачи управления, съема и обра-

ботки данных современных приборов в интеллектуальных электронных системах

безопасности.

Задачи учебной дисциплины:

приобретение знаний эффективного проектирования интеллектуальных

электронных систем безопасности на базе современных микроконтроллеров;

формирование навыков рационального выбора и применения архитектур-

ных решений в проектировании интеллектуальных электронных систем безопас-

ности, программирования алгоритмов сбора и обработки данных, и принятия ре-

шений в рамках выбранной архитектуры;

изучение принципов построения и функционирования современных мик-

ропроцессорных систем и программируемых логических контроллеров для интел-

лектуальных электронных систем безопасности;

овладение методами эффективного программирования микроконтроллеров

с применением языков Ассемблера и Си.

В результате изучения учебной дисциплины «Интеллектуальные электрон-

ные системы безопасности» формируются следующие компетенции:

академические:

1) умение применять базовые научно-теоретические знания для решения теорети-

ческих и практических задач;

5

2) владение системным и сравнительным анализом;

3) владение исследовательскими навыками;

4) умение работать самостоятельно;

5) способность порождать новые идеи (обладать креативностью);

6) владеть междисциплинарным подходом при решении проблем;

7) обладание навыками, связанными с использованием технических устройств;

управлением информацией и работой с компьютером;

8) умение учиться, повышать свою квалификацию в течение всей жизни;

9) владение основными методами, способами и средствами получения, хранения,

переработки информации с использованием компьютерной техники;

социально-личностные:

1) иметь способность к критике и самокритике;

2) уметь работать в команде;

профессиональные:

1) проектировать встраиваемые в ЭСБ подсистемы, построенные на базе микро-

процессорной техники и ЭВМ;

2) программировать микропроцессорную технику и ЭВМ, встраиваемые в ЭСБ;

3) программировать информационно-компьютерные подсистемы, работающие в

составе интеллектуальных ЭСБ;

4) проводить консультации по разработке программного обеспечения информа-

ционно-компьютерных подсистем и микропроцессорных устройств, работаю-

щих в составе ЭСБ;

5) организовывать и контролировать работы по монтажу на объекте ЭСБ и

наладке еѐ технических частей в соответствии с технической (проектной) до-

кументацией, включая проверку правильности работы программного обеспе-

чения информационно-компьютерных подсистем, входящих в состав ЭСБ, и

программ для микропроцессорных устройств, встраиваемых в аппаратные ча-

сти системы безопасности;

6) организовывать эксплуатацию ЭСБ и контролировать процесс эксплуатации

интеллектуальных систем безопасности;

7) пользоваться глобальными информационными ресурсами;

8) разрабатывать технические задания на проектирование инновационных ЭСБ с

учетом результатов научно-исследовательских работ;

9) разрабатывать методы, обеспечивающие повышение эффективности функцио-

нирования ЭСБ при ее работе на объекте;

10) выполнять экспертизу проектов ЭСБ;

11) консультировать представителей организаций, учреждений и предприятий по

вопросам выбора вида ЭСБ с учетом решаемых системой задач и особенностей

объекта;

6

12) обучать специалистов методам и правилам эксплуатации ЭСБ, в том числе ме-

тодам эксплуатации многофункциональных интеллектуальных систем без-

опасности.

В результате изучения учебной дисциплины обучающийся должен

знать:

– особенности структуры, состав аппаратных частей и свойства ИЭСБ;

– алгоритмы функционирования ИЭСБ, методы и средства реализации алго-

ритмов;

– архитектуру, принцип работы и программирования микропроцессорных

подсистем (микроконтроллеров), используемых в составе ИЭСБ;

– принципы построения инновационных ИЭСБ типа "умный дом", "безопас-

ный город", систем интеллектуальной видеоаналитики;

– методологию проектирования многофункциональных ИЭСБ;

уметь:

– выбирать структуру и разрабатывать алгоритмы функционирования ИЭСБ

в зависимости от особенностей объекта и задач, возлагаемых на систему безопас-

ности;

– обоснованно выбирать аппаратно-программную платформу для объедине-

ния аппаратных частей системы безопасности в автоматизированную систему

управления;

– обеспечивать аппаратно-программную реализацию алгоритмов функцио-

нирования подсистем автоматики, работающих в составе ИЭСБ;

– программировать микропроцессорную технику и ЭВМ, встраиваемые в

ИЭСБ;

владеть:

– навыками программирования информационно-компьютерных подсистем,

работающих в составе многофункциональных ИЭСБ;

– навыками объединения аппаратных частей ЭСБ в автоматизированную си-

стему управления, имеющую единую аппаратно-программную платформу.

Перечень учебных дисциплин, усвоение которых необходимо

для изучения данной учебной дисциплины

№ п.п. Название дисциплины Раздел, темы

1 Основы алгоритмизации и

программирования Все разделы

2 Основы защиты информа-

ции

1. Технические каналы утечки информации.

2. Пассивные и активные методы защиты информации от

утечки по техническим каналам.

3. Инженерно-техническая защита объектов от несанк-

ционированного доступа.

4. Криптографическая защита информации.

5. Защита информации в автоматизированных системах.

7

3

Электрические и электрон-

ные компоненты устройств

и систем

Все разделы

4 Исполнительные устрой-

ства систем безопасности Все разделы

5 Электронные устройства

систем безопасности Все разделы

6

Теоретические основы

проектирования электрон-

ных систем безопасности

Все разделы

7 Датчики электронных си-

стем безопасности Все разделы

8

1. Содержание учебной дисциплины

№

тем

Наименование

разделов, тем Содержание тем

Введение Интеллектуальная сфера как совокупность субъектов и объ-

ектов системы. Подходы к определению понятий «интеллек-

туальная система» и «электронная система». Виды электрон-

ных систем безопасности. Методы и принципы функциони-

рования электронных систем безопасности.

Раздел 1. Архитектура интеллектуальных электронных систем безопасности

1 Обобщѐнная структура

интеллектуальных

электронных систем

безопасности

Интеллектуальная электронная система безопасности

(ИЭСБ) как автоматизированная система управления с мно-

гоуровневой сетевой структурой и единой аппаратно-

программной платформой. Самообучаемость ИЭСБ. Струк-

тура, свойства и состав аппаратных частей ИЭСБ. Задачи,

возлагаемые на информационно-компьютерные подсистемы

и микропроцессорные устройства. Контроллер на базе мик-

ропроцессорной или компьютерной техники. Обеспечение

многофункциональности ИЭСБ, место и роль сенсоров, дат-

чиков.

2 Архитектуры микро-

процессорных систем

Виды и особенности архитектуры микропроцессоров (мик-

роконтроллеров), используемых в аппаратных частях ИЭСБ.

Архитектура ARM Cortex. Аппаратное обеспечение для по-

строения микропроцессорных (микроконтроллерных) подси-

стем интеллектуальной системы безопасности.

Раздел 2. Алгоритмы функционирования интеллектуальных электронных систем безопасности

3 Аппаратно-

программная реализа-

ция алгоритмов функ-

ционирования подси-

стем автоматики

Принципы выполнения программ микропроцессором (мик-

роконтроллером). Программирование и перепрограммирова-

ние микропроцессоров.

4 Языки программирова-

ния микропроцессор-

ных подсистем

Основы языка Assembler. Система команд микроконтроллера

ARM Cortex. Основы языка C для программирования микро-

контроллеров.

Раздел 3. Интерфейсы и стандарты функционирования интеллектуальных электронных систем


5 Аппаратные интерфей-

сы интеллектуальных

электронных систем


Интерфейсы USART, RS-232, RS-485, RS-422, I2C, SPI, CAN,

USB, Ethernet, Bluetooth, Wi-Fi. Интерфейсы приѐмопередачи

аудио данных. Интерфейс цифровой камеры.

6 Стандарты обмена

данными в интеллекту-

альных электронных

системах безопасности

Стандарты Modbus, IEC 60870-5, IEEE 802.11, IEEE 802.16,

RC5, RC6, ISO 10536, ISO 18000, Z-Wave.

Раздел 4. Промышленные интеллектуальные электронные системы безопасности типа

«умный дом» и «безопасный город»

7 Электронная система

безопасности типа

Идеология системы типа «умный дом». Виды датчиков, сен-

соров, контроллеров и исполнительных устройств системы

9

№

тем


разделов, тем Содержание тем

«умный дом» типа «умный дом». Интерфейсы связи и маршрутизация в

системе типа «умный дом». Алгоритмы функционирования

интеллектуальных сенсоров системы типа «умный дом».

8 Электронная система

безопасности типа

«безопасный город»

Подсистемы обеспечения безопасности инженерных соору-

жений здания и инфраструктуры города. Многофункцио-

нальные интеллектуальные системы видеонаблюдения.

9 Технологии интеллек-

туальной видеоанали-

тики

Захват и распознавание лиц и номерных знаков, мониторинг

транспортных потоков, специализированные решения по

обеспечению защиты кассовых терминалов, банкоматов.

2. Информационно-методическая часть

2.1 Литература

Основная

1. Логин, В.М. Интеллектуальные электронные системы безопасности : лаб.

практикум. В 2 ч. Ч. 1: Микроконтроллеры семейства AVR / В. М. Логин, И. Н.

Цырельчук, О. Ч. Ролич. – Минск : БГУИР, 2014. – 113 с. : ил.

2. Евстифеев, А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство

пользователя / А.В. Евстифеев. – Москва: Издательский дом «Додэка-XXI», 2007.

– 592 с.

3. Голицына, О.Л. Языки программирования: учебное пособие / О.Л. Голи-

цына, Т.Л. Партыка, И.И. Попов. – Москва: ФОРУМ, 2010. – 400 с.

4. Смит, Стивен. Цифровая обработка сигналов. Практическое руково-дство для

инженеров и научных работников / Стивен Смит; пер. с англ. А. Ю. Линовича, С.

В. Витязева, И. С. Гусинского. – Москва: Додэка-ХХI, 2012. – 720 с.

5. Яне, Б. Цифровая обработка изображений / Б. Яне. – Москва: Техно-

сфера, 2007. – 584 с.

6. Мартин, М. Инсайдерское руководство по STM32 // Режим доступа:

http://forum.chipmk.ru/index.php?app=core&module=attach&section=attach&attach_id

=1565 – Дата доступа: 06.02.2015.

7. STM32F407xx // Режим доступа:

http://datasheet.octopart.com/STM32F405RGT6-STMicroelectronics-datasheet-

10836202.pdf – Дата доступа: 06.02.2015.

Дополнительная

8. Ролич, О.Ч. Основы автоматики в электроэнергетике: учеб. Пособие / О.Ч.

Ролич, Ю.А. Сидоренко, А.Г. Сеньков. – Минск: Беларусь, 2011. – 191 с.

9. Орлов, С.А. Теория и практика языков программирования: Учебник для

вузов. Стандарт 3-го поколения / С.А. Орлов. – СПб.: Питер, 2013. – 688 с.

10. Агуров, П.В. Интерфейс USB. Практика использования и программи-

рования / П.В. Агуров. – Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2005. – 576 с.

10

11. Солонина, А. И. Цифровая обработка сигналов. Моделирование в

Simulink / А. И. Солонина. – Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2012. – 432 с.

12. Гонсалес, Р. Цифровая обработка изображений / Р. Гонсалес, Р. Вудс.

– Москва: Техносфера, 2005 – 1072 с.

13. Кашкаров, А.П. 500 схем для радиолюбителей. Электронные датчики /

А.П. Кашкаров. – Санкт-Петербург: Наука и техника, 2008. – 288 с.

2.2 Перечень компьютерных программ, наглядных и других пособий,

методических указаний и материалов, технических средств обучения,

оборудования для выполнения лабораторных работ

1) Microsoft Windows 7 / 8 / 10;

2) AVR Studio 4;

3) Proteus 7.10, 8.4;

4) MathCAD 14 / 15;

5) учебный стенд НТЦ-31.100;

6) симулятор-отладчик Micro-IDE BiPOM Electronics;

7) учебный стенд на базе процессора с архитектурой ARM Cortex.

2.3 Перечень тем практических занятий, их название

Целью практических занятий является закрепление теоретического курса,

приобретение навыков решения задач, активизация самостоятельной работы

студентов.

№

темы

по п.1

Название практического

занятия Содержание

Обеспечен-

ность по

пункту 2.2

2 – 4 №1 Симулятор-отладчик

Micro-IDE BiPOM Elec-

tronics.

Изучение работы с симулятором-отладчиком

Micro-IDE BiPOM Electronics. Сначала про-

грамма создается в редакторе, затем произво-

дится ее ассемблирование и исправление оши-

бок, далее программа запускается на выполне-

ние и в заключении проводится ее отладка.

1, 6

2 – 4 №2 Учебный стенд НТЦ-

31.100.

Изучается функциональная схема учебного

стенда НТЦ-31.100.

1, 5

4 –6 №3 Логический анализ

данных интерфейсов I2C

и SPI

Построение временных диаграмм представления

определѐнных числовых значений в микропро-

цессорных системах связи на базе интерфейсов

I2C и SPI, и, наоборот, декодирование передава-

емых данных в соответствии с заданными вре-

менными диаграммами их представления

1 – 3,

5 – 6


данных интерфейса USB


определѐнных пакетов данных в микропроцес-

сорных системах связи на базе интерфейса USB,

1 – 3,

5 – 6

11

№

темы

по п.1

Название практического

занятия Содержание

Обеспечен-

ность по

пункту 2.2

и, наоборот, декодирование передаваемых паке-

тов данных в соответствии с заданными времен-

ными диаграммами их представления


данных беспроводного

интерфейса NFC


определѐнных числовых значений в микропро-

цессорных системах связи на базе беспроводно-

го интерфейса NFC; декодирование передавае-

мых данных в соответствии с заданными вре-

менными диаграммами их представления

1 – 3,

5 – 6

7 –9 №6 Структурное моде-

лирование автоматизи-

рованных систем управ-

ления

Математическое моделирование одномерной

автоматизированной системы управления и рас-

чѐт передаточных функций по управляющему и

возмущающему воздействиям в зависимости от

заданной структуры системы

1, 4

7 –9 №7 Оценка качества ав-

томатизированного

управления технологиче-

скими процессами

Расчѐт уровня перерегулирования и количества

перерегулирований по управляющему и возму-

щающему воздействиям для заданной одномер-

ной модели автоматизированной системы

управления технологическим процессом

1, 4

7 –9 №8 Математическое мо-

делирование системы

массового обслуживания

с очередью

Расчѐт объѐма оперативной памяти web-сервера

как микропроцессорной системы обработки

пользовательских запросов с учѐтом заданной

его структуры

1, 4

2.4 Перечень тем лабораторных занятий, их название

Основная цель проведения лабораторных занятий состоит в закреплении

теоретического материала курса, практическом осознании необходимости исполь-

зования алгоритмов поиска, сортировки, шифрования, архивирования и обработки

запросов пользовательского интерфейса с применением различных технологий

программирования.

№

темы

по п.1


лабораторной работы Содержание

Обеспечен-

ность по

пункту 2.2

3, 4 №1 Методы адресации.

Команды пересылки дан-

ных.

Изучаются методы адресации и команды пересыл-

ки данных. Пишется программа согласно варианту

задания.

1, 5

3, 4 №2 Арифметические ко-

манды.

Изучаются арифметические команды. Пишется

программа согласно варианту задания.

1, 5

3, 4 №3 Логические команды.

Команды работы с бито-

выми полями. Команды

сдвигов.

Изучаются логические команды, команды работы с

битовыми полями и команды сдвигов. Пишется

программа согласно варианту задания.

1, 5

3, 4 №4 Команды передачи

управления. Специаль-

Изучаются команды передачи управления и специ-

альные команды. Пишется программа согласно ва-

1, 5

12

№

темы

по п.1


лабораторной работы Содержание

Обеспечен-

ность по

пункту 2.2

ные команды. рианту. задания.

2, 5 №5 Изучение системы

команд микроконтролле-

ров RISC AVR и ARM

Cortex

Методика анализа ассемблерной команды посред-

ством пошаговой отладки, сравнения данных уста-

новленных операндов до и после выполнения ко-

манды, и решение элементарной вычислительной

задачи

1 – 3,

5

2,

4, 5

№6 Управление интер-

фейсами I2C и SPI мик-

роконтроллеров RISC

AVR и ARM Cortex

Методика оперирования регистровыми структура-

ми управления интерфейсами I2C и SPI микро-

контроллеров RISC AVR и ARM Cortex

1, 7

5 №7 Беспроводное управ-

ление микропроцессор-

ной системой посред-

ством беспроводного ин-

терфейса стандарта RC6

Реализация и отладка алгоритмов декодирования

импульсных пакетов, формируемых пультом ди-

станционного управления стандарта RC6 с инфра-

красным каналом связи

1 – 3,

5 – 6

5 №8 Беспроводное управ-

ление встраиваемой мик-

ропроцессорной систе-

мой посредством беспро-

водного интерфейса

стандарта GSM

Формирование, декодирование и выполнение AT-

команд GSM-модема

1 – 3,

5 – 6

2, 5 №9 Встраивание опера-

ционной системы в мик-

ропроцессорную плат-

форму

Методика встраивания операционной системы Fre-

eRTOS или cmRTOS в микропроцессорную плат-

форму на базе RISC AVR и ARM Cortex

1, 7

7 №10 Моделирование ав-

томатизированной си-

стемы управления техно-

логическим процессом

Программирование алгоритма функционирования

автоматизированной системы управления задан-

ным технологическим процессом

1 – 4

8, 9 №11 Управление задача-

ми и синхронизация по-

токов в контексте опера-

ционной системы

Освоение методики управления очередями собы-

тий, семафорами и мьютексами в задачах синхро-

низации процессов

1 – 4

8, 9 №12 Изучение алгорит-

мов контроля приѐма и

передачи данных в мик-

ропроцессорных систе-

мах

Реализация и отладка программы вычисления кон-

трольной суммы пакета данных, передаваемого по

определѐнному интерфейсу, в соответствии с за-

данным алгоритмом

1 – 4

13

2.5 Курсовой проект, его характеристика

Целью курсовой проекта является приобретение практических навыков и де-

монстрация студентом применение полученных знаний в практической реализа-

ции.

Курсовой проект должен содержать: теоретические сведения и принципы

функционирования отдельных узлов устройства, обоснование его структуры, схе-

му электрическую структурную, схему электрическую принципиальную, схему

электрическую подключений или соединений, блок-схему алгоритма, программу

на языке Ассемблера или Си.

Количество зачѐтных единиц на КП – 1.

Перечень тем курсовых проектов

1. Автомат управления освещением.

2. Термометр с памятью.

3. Терморегулятор с гистерезисом.

4. Устройство для блока питания с установкой защиты.

5. Контроллер трѐх насосов.

6. Автоматическое зарядное устройство.

7. Многоточечный термометр.

8. Устройство управления инкубатором.

9. Охранная электронная система с цифровой видеокамерой, микрофоном и

GSM-модемом.

10. Детектор движения.

11. Система выделения контуров.

12. Система сбора данных многофункциональных цифровых датчиков.

13. Устройство беспроводного управления с оптическим каналом связи.

14. Устройство сбора и обработки данных бесконтактных карт с радио кана-

лом связи.

15. Сервер с Ethernet-интерфейсом.

16. Сервер с USB-интерфейсом.

17. USB-аудиоконтроллер на базе ARM-платформы.

18. USB-видеорегистратор на базе ARM-платформы.

19. Ethernet-аудиоконтроллер на базе ARM-платформы.

20. Ethernet-видеорегистратор на базе ARM-платформы.

21. Контроллер IP-видеокамеры.

22. Организация web-интерфейса системы безопасности типа «умный дом».

23. Устройство распознавания объектов в видео образе.

24. Моделирование процесса маршрутизации в сетевой структуре системы

безопасности типа «умный дом».

25. Цветовой анализатор видео образов.

14

26. Статистический анализатор аудио образов.

27. Спектральный анализатор аудио сигналов.

28. Широтно-импульсный модулятор.

29. Проигрыватель аудио файлов SD-карты памяти.

30. Проигрыватель аудио файлов USB-диска.

31. Проигрыватель видео файлов SD-карты памяти.

32. Проигрыватель видео файлов USB-диска.

2.6 Контрольная работа

Основная цель выполнения контрольной работы состоит в закреплении ме-

тодики решения задач моделирования автоматизированной системы контроля,

управления и диагностики на базе микроконтроллера с архитектурой AVR или

ARM (ARM Cortex) с учѐтом встраивания операционной системы.

№

темы

по п.1


контрольной

работы

Содержание

Обеспе-

ченность

по пункту

2.2

1 – 6 Моделирова-

ние информа-

ционной си-

стемы кон-

троля, управ-

ления и диа-

гностики на

базе встроен-

ной операци-

онной систе-

мы

1. Моделирование web-сервера контроля состояния ин-

формационного объекта.

2. Моделирование web-сервера диагностики состояния

информационного объекта в реальном масштабе времени.

3. Имитационное моделирование автоматизированной си-

стемы управления технологическим процессом (уличным

освещением, повышающей насосной станцией, микроклима-

том в помещении и др.)

4. Имитационное моделирование микропроцессорной си-

стемы обработки очереди требований

1 – 7

15

2.7 Индивидуальная практическая работа

№

темы

по п.1


индивидуальной

практической

работы


Обеспе-

ченность

по пунк-

ту 2.2

1 – 6 1. Расчѐт

надѐжности

встраиваемых

информаци-

онно-

управляющих

микропроцес-

сорных си-

стем

1. Вычислить вероятность безотказной работы и наработку

на отказ невосстанавливаемой Flash-памяти, состоящей из за-

данного количества страниц с определѐнной (перекрываю-

щейся или неперекрывающейся) структурой.


на отказ автоматизированной системы управления повышаю-

щей насосной станцией с несколькими насосами, работающи-

ми по определѐнному технологическому алгоритму.


на отказ невосстанавливаемой микропроцессорной системы,

состоящей из определѐнного количества микропроцессоров.

4. Вычислить функцию готовности, коэффициент готовно-

сти, среднее время наработки между отказами, среднее время

восстановления оперативного запоминающего устройства,

состоящего из заданного количества банков оперативного за-

поминающего устройства.

5. Вычислить функцию готовности, коэффициент готовно-

сти, среднее время наработки между отказами, среднее время

восстановления Flash-памяти, состоящей из заданного коли-

чества страниц с определѐнной (перекрывающейся или непе-

рекрывающейся) структурой.

1 – 7

7 – 9 2. Расчѐт па-

раметров ин-

формацион-

ной системы

массового об-

служивания

(СМО)

Для следующих вариантов задач определить:

– к какому классу относится СМО;

– число n каналов;

– длину m очереди;

– интенсивность λ потока заявок;

– интенсивность μ обслуживания одним каналом;

– количество всех состояний объекта СМО.

1. Информационная микропроцессорная система способна

одновременно обрабатывать не более N запросов. Средняя

продолжительность обработки запроса составляет τ секунд. К

системе поступает в среднем k запросов в секунду.

2. В СМО работают N микропроцессоров, обрабатывающих

пользовательские запросы. Если очередной запрос пользова-

теля поступает, когда микропроцессоры заняты, пользователь

получает отказ. Поток запросов составляет p запросов в се-

кунду. Обработка запроса длится в среднем τ секунд.

1 – 7

16

№

темы

по п.1


индивидуальной

практической

работы


Обеспе-

ченность

по пунк-

ту 2.2

3. СМО состоит из N микропроцессоров. Входящий поток

запросов к системе имеет интенсивность p запросов в секун-

ду. Среднее время обработки запроса составляет τ секунд.

Длину очереди запросов принять неограниченной.

17

3. Учебно-методические карты

3.1 Учебно-методическая карта учебной дисциплины

в дневной форме обучения

Но

мер

раз

дел

а,

тем

ы п

о п

.1

Название раздела, темы

Количество ауди-

торных часов

Само-

стоя-

тель-

ная

работа,

часы

Форма контроля знаний

студентов

ЛК ЛР

ПЗ

Введение 2 – – –

Раздел 1. Архитектура интеллек-

туальных электронных систем


22 2 8 40

1 Обобщѐнная структура интеллекту-

альных электронных систем без-

опасности

10 – 2 16 текущий контроль,

тест

2 Архитектуры микропроцессорных

систем 12 2 6 24

текущий контроль,

защита лабораторных

работ

Раздел 2. Алгоритмы функциони-

рования интеллектуальных элек-

тронных систем безопасности

32 14 8 52

3 Аппаратно-программная реализация

алгоритмов функционирования

подсистем автоматики

16 6 4 22



работ

4 Языки программирования микро-

процессорных подсистем 16 8 4 30



работ

Текущая аттестация – – – – экзамен

Итого за 6 семестр 56 16 16 92

Раздел 3. Интерфейсы и стандар-

ты функционирования интеллек-

туальных электронных систем


30 24 – 60

5 Аппаратные интерфейсы интеллек-

туальных электронных систем без-

опасности

16 16 – 30



работ

6 Стандарты обмена данными в ин-

теллектуальных электронных си-

стемах безопасности

14 8 – 30



работ

Раздел 4. Промышленные интел-

лектуальные электронные систе-

мы безопасности типа «умный

20 8 – 56

18

Но

мер

раз

дел

а,

тем

ы п

о п

.1


Количество ауди-

торных часов

Само-

стоя-

тель-

ная

работа,

часы

Форма контроля знаний

студентов

ЛК ЛР

ПЗ

дом» и «безопасный город»

7 Электронная система безопасности

типа «умный дом» 8 8 – 16



работ

8 Электронная система безопасности

типа «безопасный город» 8 – – 20


тест

9 Технологии интеллектуальной ви-

деоаналитики 4 – – 20


тест


Итого за 7 семестр 50 32 – 116

Итого 106 48 16 208


в заочной форме обучения

Но

мер

раз

дел

а,

тем

ы п

о п

.1


Количество аудитор-

ных часов

Самостоя-

тельная

работа,

часы

Форма

контроля

знаний студентов ЛК Лаб.

зан.

ПЗ

Введение – – – 2

Раздел 1. Архитектура интел-

лектуальных электронных

систем безопасности

4 – 4 60

1 Обобщѐнная структура интел-

лектуальных электронных си-

стем безопасности


тест

2 Архитектуры микропроцессор-

ных систем 2 – 2 30


тест

Раздел 2. Алгоритмы функ-

ционирования интеллекту-

альных электронных систем


8 4 – 100

3 Аппаратно-программная реали-

зация алгоритмов функциони-

рования подсистем автоматики

4 2 – 50


защита лаборатор-

ных работ

4 Языки программирования мик-

ропроцессорных подсистем 4 2 – 50



19

Но

мер

раз

дел

а,

тем

ы п

о п

.1



ных часов

Самостоя-

тельная

работа,

часы

Форма

контроля


зан.

ПЗ

ных работ



Раздел 3. Интерфейсы и стан-

дарты функционирования

интеллектуальных электрон-


4 4 – 82

5 Аппаратные интерфейсы ин-

теллектуальных электронных


2 2 40



ных работ

6 Стандарты обмена данными в

интеллектуальных электронных


2 2 42



ных работ

Раздел 4. Промышленные ин-

теллектуальные электронные

системы безопасности типа

«умный дом» и «безопасный

город»

6 4 2 96

7 Электронная система безопас-

ности типа «умный дом» 2 2 – 32



ных работ


ности типа «безопасный город» 2 – 2 32


защита контрольной

работы

9 Технологии интеллектуальной

видеоаналитики 2 2 – 32



ных работ



Итого 22 12 6 338

20


в заочной форме обучения для получения высшего образования,

интегрированного со средним специальным образованием Н

ом

ер р

азд

ела,

тем

ы п

о п

.1



ных часов

Самостоя-

тельная

работа,

часы

Форма

контроля


зан.

ПЗ

Введение – – – 2

Раздел 1. Архитектура интел-

лектуальных электронных


4 – 4 60

1 Обобщѐнная структура интел-

лектуальных электронных си-

стем безопасности


тест

2 Архитектуры микропроцессор-

ных систем 2 – 2 30


защита контрольной

работы

Раздел 2. Алгоритмы функ-

ционирования интеллекту-

альных электронных систем


8 4 – 100

3 Аппаратно-программная реали-

зация алгоритмов функциони-

рования подсистем автоматики

4 2 – 50



ных работ

4 Языки программирования мик-

ропроцессорных подсистем 4 2 – 50



ных работ



Раздел 3. Интерфейсы и стан-

дарты функционирования

интеллектуальных электрон-


4 4 – 82

5 Аппаратные интерфейсы ин-

теллектуальных электронных


2 2 40



ных работ

6 Стандарты обмена данными в

интеллектуальных электронных


2 2 42



ных работ

Раздел 4. Промышленные ин-

теллектуальные электронные

системы безопасности типа

«умный дом» и «безопасный

город»

6 4 2 96

7 Электронная система безопас- 2 2 – 32 текущий контроль,

21

Но

мер

раз

дел

а,

тем

ы п

о п

.1



ных часов

Самостоя-

тельная

работа,

часы

Форма

контроля


зан.

ПЗ

ности типа «умный дом» защита лаборатор-

ных работ


ности типа «безопасный город» 2 – 2 32


тест

9 Технологии интеллектуальной

видеоаналитики 2 2 – 32



ных работ



Итого 22 12 6 338

4. Рейтинг-план

дисциплины «Интеллектуальные электронные системы безопасности»

для студентов дневной формы обучения

Специальность 1-39 03 01 Электронные системы безопасности

Курс 3, семестр 6

Количество часов по учебному плану 378, в т. ч. аудиторная работа 170, самостоятельная работа 208

Преподаватель: Логин Владимир Михайлович, старший преподаватель кафедры проектирования ин-

формационно-компьютерных систем


Виды учебной деятельности

студентов

Модуль 1

(весовой коэффициент вк1 = 0,33)

Модуль 2


Модуль 3


Итоговый кон-

троль по всем

модулям

Календарные

сроки сдачи

Весовой коэф-

фициент от-

метки





метки





метки

1. Лекционные занятия

пп. введение, 1, 2 1 марта к11=0,2

пп. 3 15 апреля к12=0,2

пп. 4 25 мая к13=0,2

2. Лабораторные занятия

1 1 марта к21=0,3

2, 3 15 апреля к22=0,3

4 25 мая к23=0,3

3. Практические занятия

1, 2 1 марта к31=0,2

3 – 5 15 апреля к32=0,2

6 – 8 25 мая к33=0,2

4. Курсовой проект

30% 1 марта к31=0,3

65% 15 апреля к32=0,3

100% 25 мая к33=0,3

Модульный контроль МР1 МР2 МР3 ИР

Рекомендовано на заседании кафедры

_______________________________________

Протокол №19 от «28» марта 2016 г.

Зав. кафедрой _____________ /И.Н. Цырельчук/

Преподаватель ____________ /В.М. Логин/

23 Специальность 1-39 03 01 Электронные системы безопасности

Курс 4 семестр 7

Количество часов по учебному плану 378, в т. ч. аудиторная работа 170, самостоятельная работа 208

Преподаватель: Логин Владимир Михайлович, старший преподаватель кафедры проектирования информационно-компьютерных систем


Виды учебной деятельности

студентов

Модуль 1


Модуль 2


Модуль 3


Итоговый кон-

троль по всем

модулям




фициент отмет-

ки





ки





ки

1. Лекционные занятия

пп. 5, 6 15 октября к11=0,4

пп. 7 20 ноября к12=0,4

пп. 8, 9 24 декабря к13=0,4

2. Лабораторные занятия

5, 6 15 октября к21=0,6

7 – 9 20 ноября к22=0,6

10 – 12 24 декабря к23=0,6

Модульный контроль МР1 МР2 МР3 ИР

24

ПРОТОКОЛ СОГЛАСОВАНИЯ УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЫ

ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ С ДРУГИМИ

УЧЕБНЫМИ ДИСЦИПЛИНАМИ СПЕЦИАЛЬНОСТИ

Перечень учебных

дисциплин

Кафедра,

обеспе-

чиваю-

щая

учебную

дисци-

плину по

п.1

Предложения

об изменениях в

содержании по

изучаемой

учебной дисци-

плине

Подпись заведующего кафед-

рой, обеспечивающей учебную

дисциплину по п.1

(с указанием номера протокола

и даты заседания кафедры)

Основы алгоритмизации

и программирования

ПИКС нет

______________________ подпись

Протокол № 19 от 28.03.2016

Основы защиты инфор-

мации

ПИКС нет

Электрические и элек-

тронные компоненты

устройств и систем

ПИКС нет

Исполнительные устрой-

ства систем безопасности

ПИКС нет

Электронные устройства


ПИКС нет

Теоретические основы

проектирования элек-

тронных систем безопас-

ности

ПИКС нет

Датчики электронных


ПИКС нет

Заведующий кафедрой ПИКС И.Н. Цырельчук

Documents

31 -1-534/р. «Интеллектуальные электронные системы ... · и я ие м и-нары 1-39 03 01 Электронные системы безопасности