Conhecimentos de Base Recomendados

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Objetivos

O objetivo desta unidade curricular é dotar os estudantes das competências necessárias para realizar o desenho da solução, desenvolvimento e implementação de um sub-sistema de Cidades Inteligentes, bem com aspetos de planeamento e gestão do projeto, e de coordenação de trabalho em equipa. Pretende-se ainda que os estudantes adquiram soft skills, nomeadamente, pensamento crítico, capacidade de pesquisa, de trabalho em grupo e de comunicação.

 Os estudantes ao concluir a unidade curricular deverão ser capazes de:

 - Explicar a abordagem integrada e multidisciplinar das soluções de IoT, e os desafios a ultrapassar;

- Conhecer as várias áreas de atuação que integram as cidades inteligentes e as aplicações mais comuns;

- Analisar, projetar e implementar um sistema IoT no âmbito das cidades inteligentes, considerando os seus componentes e as questões de segurança e conectividade;

 - Planear e gerir um projeto;

Os conteúdos programáticos relacionados com a arquitetura, componentes e desafios no âmbito da IoT conferem ao estudante o conhecimento da abordagem integrada e multidisciplinar das soluções genéricas de IoT, bem como dos princípios de sensoriamento/atuação, transmissão e processamento de dados, visualização e análise, e as questões de segurança associadas à IoT.

Os elementos de infraestrutura das Cidades Inteligentes permitem adquirir conhecimento sobre as várias áreas de atuação nas cidades inteligentes e as aplicações mais comuns.

A realização do projeto de um sistema de IoT no âmbito das cidades inteligentes confere ao estudante competências ao nível da análise de requisitos, desenho da solução, desenvolvimento e implementação de um sistema de IoT considerando aquisição/controlo efetuado ao nível dos nós sensores, interligação dos nós através de uma rede com/sem fios e suporte de plataforma IoT/servidor de BD para registo e tratamento dos dados recolhidos.

Métodos de Ensino

A metodologia de ensino é baseada em técnicas de aprendizagem ativa onde os estudantes desenvolvem o espírito crítico, a capacidade de pesquisa e trabalho de grupo, de execução de relatórios técnicos, de apresentações e discussões orais.

Os estudantes deverão selecionar um dos elementos de infraestrutura das cidades inteligentes e realizar um trabalho de pesquisa que será alvo de discussão entre grupos.

Os estudantes deverão propor a realização de um projeto numa das áreas que integram as cidades inteligentes, cuja execução exija o recurso a aprendizagens adquiridas e a adquirir (autonomamente), até e durante o semestre em curso. O Projeto é elaborado por uma equipa de alunos e acompanhado por um docente. A avaliação decorre em 3 fases:

1. Eaboração e apresentação do trabalho de pesquisa;


2. Elaboração e apresentação dum Pré-Projeto com análise de requisitos e desenho inicial da solução. A proposta deverá apresentar, entre outros aspetos, tecnologias a utilizar e diagrama de blocos do sistema;


3. Relatório final e apresentação formal do projeto desenvolvido.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Arquitetura e evolução da Internet of Things (IoT). Exemplos de Aplicação.


2. Dispositivos e redes de comunicação mais comuns.


3. Protocolos usados em IoT (MQTT, CoAP, ...).


4. Plataformas de IoT e serviços de aplicação disponibilizados.


5. Elementos de infraestrutura das cidades inteligentes: gestão da água, da energia e do lixo, mobilidade urbana, serviços ao cidadão, e-governece e serviços aos cidadãos.


6. Análise de requisitos, desenho e implementação de solução de um sistema de IoT.


7. Planeamento e gestão de projeto.

Demonstração de conteúdos

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Demonstração da metodologia

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Docente(s) responsável(eis)

Filipe Duarte dos Santos Cardoso - 2.º Semestre

Bibliografia

F. John Dian ; Fundamentals of Internet of Things: For Students and Professionals, Wiley-IEEE Press, 2022. ISBN: 978-1-119-84731-1
Filipe D. Cardoso; Filipe D. Cardoso;Documentação de apoio à Unidade Curricular (disponível no Moodle)
Simone Cirani, Gianluigi Ferrari, Marco Picone, Luca Veltri; Internet of Things: Architectures, Protocols and Standards , Wiley, 2018. ISBN: 978-1-119-35970-8
Arun Solanki, Adarsh Kumar, Anand Nayyar; Digital Cities Roadmap: IoT-Based Architecture and Sustainable Buildings, Wiley, 2021. ISBN: 978-1-119-79205-5