Сигналы и управление
Стартуя от проблемы преобразования сигналов из аналоговой в цифровую форму и обратно, мы приходим к пониманию необходимости подготовки измеряемых величин к измерению с помощью электронных устройств для усиления сигналов, нормировки их амплитуды и полосы частот, подавления помех и избежания нестабильностей. Этими вопросами занимается аналоговая электроника, как и вопросами формирования сигналов воздействия на окружающую среду в аналогичном плане. Данный блок дисциплин завершается изучением принципов управления, как в классическом виде на основе дифференциальных уравнений, так и более изощренных, «нечеткой логики», эвристик и т.п.
Машинное обучение и Искусственный интеллект (ИИ)
Эта дисциплина включает два раздела: методы интеллектуализации сенсоров с целью наделения их способностью к локальному распознаванию ситуаций (таких как авария, болезнь, сбой и т.п.), и методы автоматического предотвращения кибератак.
Программирование задач реального времени на микроконтроллерах
В отличие от традиционного обучения программированию, во главу угла поставлены ресурсы: время, энергия/мощность и память. В то время как стандартные курсы концентрируются в основном на поведении при проходе интерфейса: корректные данные должны корректно выдаваться пользователю в ответ на ввод событий и значений, в мире IoT вопросы корректности вычислений не являются самыми сложными. Достижение правильных результатов в условиях ограниченности вышеперечисленных ресурсов, в особенности энергии и времени, вводит дополнительные измерения в пространство решений и требует глубокой теоретической и практической проработки.
Сети и кибербезопасность
Данный блок делает нашу программу ориентированной именно на IoT. В контексте IoT материал по сетям и телекоммуникациям излагается достаточно просто, с акцентом на свойства каналов связи и систем маршрутизации сообщений, а не на их внутреннюю природу и способы разработки. В части кибербезопасности требуется, наоборот, достаточно подробное, профессиональное введение в фундаментальные вопросы криптографии и протоколов, лежащие в основе обеспечения конфиденциальности, целостности и аутентичности сообщений, а также доказательств присутствия или отсутствия фактов (концепция, известная в литературе как non-repudiation). Важность системных аспектов безопасности, таких как корень доверия, firewalls, детекторы вторжения и т.п. трудно переоценить.