Nombre: INTERNET DE NUEVA GENERACIÓN Y TRATAMIENTO DE DATOS
Código: 525104005
Carácter: Optativa
ECTS: 4.5
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 4º - Primer cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
Nombre y apellidos: GARCÍA GARCÍA, LAURA
Área de conocimiento: Ingeniería Telemática
Departamento: Tecnologías de la Información y las Comunicaciones
Teléfono: 968326497
Correo electrónico: laura.garcia@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias: Las tutorías se realizarán a demanda del estudiante mediante solicitud remitida al correo laura.garcia@upct.es
Titulaciones:
Categoría profesional: Profesora Ayudante Doctora
Nº de quinquenios: No procede por el tipo de figura docente
Nº de sexenios: No procede por el tipo de figura docente
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Responsable de los grupos: G1
[CB2 ]. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
[CB4 ]. Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
[CB5 ]. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía
[CG3 ]. Capacidad para desarrollar experimentos y para implementar sistemas, infraestructuras, procesos y herramientas con el fin de soportar la manipulación de los datos durante todo el ciclo de vida de estos.
[CG5 ]. Conocer, desarrollar e implementar estrategias de gestión de datos con el fin de realizar su recolección, almacenamiento, preservación y disponibilidad para posteriores procesamientos.
[CE15 ]. Procesar y analizar datos procedentes de fuentes, tipos y formatos de datos semi estructurados y estructurados de interés para Ciencia de datos.
[CE22 ]. Conocer la arquitectura y funcionamiento de las redes computadores, de Internet de las cosas, la interconexión entre sistemas y los protocolos de Internet.
[CE3 ]. Extraer información de fuentes tipos y formatos de datos semiestructurados y estructurados de interés para la ciencia de datos, incluyendo texto, imágenes, y conjuntos de datos de libre disposición, y hacerlos disponibles para análisis y usos posteriores.
Elegir las tecnologías adecuadas para desarrollar, estructurar e instrumentar máquinas, experimentos, procesos y sistemas.
Recopilar datos desde diferentes fuentes.
Examinar y visualizar la conexión entre diferentes fuentes de datos.
Aplicar el estudio sistemático hacia un conocimiento o comprensión más completos de los hechos observables.
Definir requisitos técnicos para permitir la interconexión de redes.
Conocer y aplicar las características, funcionalidades y estructura de las tecnologías del Internet de las cosas y diseñar e implementar aplicaciones basadas en ellas.
Adquirir la capacidad para seleccionar, diseñar, desplegar, integrar y gestionar redes e infraestructuras de la Internet de nueva generación en una organización.
Fundamentos de IoT, sus comunicaciones y escenarios.<br>Protocolos y tecnologías de comunicación en Internet de nueva generación.<br>Intercambio y gestión de datos en escenarios IoT.<br>Integración de fuentes de información abierta y big data.<br>Seguridad y privacidad en la Internet de nueva generación.<br>Blockchain y tecnologías de registro distribuido para la Internet de nueva generación.<br><br><br><br><br><br>
Unidad didáctica 1: Introducción al Internet de las Cosas.
-Concepto y origen del IoT.
-Características diferenciales frente a redes y sistemas convencionales.
-Arquitectura de comunicaciones en redes IoT.
-Escenarios y dominios de aplicación del IoT.
Unidad didáctica 2: Tecnologías y protocolos de comunicación en redes IoT.
-Tipos de redes y tecnologías inalámbricas para IoT.
-Redes de corto alcance: Bluetooth Low Energy (BLE), Zigbee, Wi-Fi.
-Redes de largo alcance (LPWAN): LoRa, Sigfox.
-Redes celulares para IoT: NB-IoT, LTE-M.
-Protocolos de comunicación en IoT.
-CoAP, MQTT, HTTP, XMPP.
-Consideraciones de eficiencia, latencia y consumo energético.
-Procesamiento de datos y computación distribuida.
-Edge, Fog y Cloud computing en IoT Integración de fuentes de información.
-Arquitecturas avanzadas: Redes definidas por software (SDN) aplicadas al IoT. Matter y Thread.
Unidad didáctica 3: Gestión de datos masivos.
-Arquitecturas de referencia.
-Adquisición.
-Sensores IoT.
-Fuentes abiertas de datos.
-Gestión de datos e interoperabilidad en IoT.
-Plataformas de datos IoT. (ThingsBoard, AWS IoT, ThingSpeak).
-FIWARE: NGSI y ETSI NGSI-LD.
-Herramientas de visualización y análisis básico de datos en tiempo real (Grafana, NodeRed, Flutter).
Unidad didáctica 4: Seguridad y privacidad.
-Riesgos y amenazas.
-Vulnerabilidades comunes y ataques frecuentes en dispositivos y redes IoT.
-Principios de privacidad de los datos.
-Autenticación, autorización y gestión de credenciales.
-Protocolos de autenticación: PKI, TLS, DTLS.
-Buenas prácticas en diseño seguro de redes IoT.
Unidad didáctica 5: Blockchain y tecnologías DLT.
-Concepto de tecnologías de registro distribuido (DLT).
-Principios del blockchain: bloques, hash, cadena, inmutabilidad.
-Tipos de redes blockchain: públicas, privadas e híbridas.
-Protocolos de consenso: Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS), Proof of Authority (PoA).
-Smart contracts.
-Aplicaciones y casos de uso.
Práctica 1
Introducción a los dispositivos IoT.
Práctica 2
Configuración y administración de una red IoT.
Práctica 3
Gestión y visualización de datos IoT con FIWARE.
Práctica 4
Despliegue de una red blockchain privada.
Práctica 5
Proyecto de diseño e implementación de red IoT.
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual en el apartado actúa sobre una emergencia, pestaña "guías técnicas", y en el que encontrarás instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás en el apartado actúa sobre una emergencia, recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
Unit 1: Introduction to the Internet of Things
-Concept and origin of IoT.
-Key differences compared to conventional networks and systems.
-Communication architecture in IoT networks.
-IoT application scenarios and domains.
Unit 2: Communication Technologies and Protocols in IoT Networks.
-Types of networks and wireless technologies for IoT.
-Short-range networks: Bluetooth Low Energy (BLE), Zigbee, Wi-Fi.
-Long-range networks (LPWAN): LoRa, Sigfox.
-Cellular networks for IoT: NB-IoT, LTE-M.
-Communication protocols in IoT.
-CoAP, MQTT, HTTP, XMPP.
-Efficiency, latency, and energy consumption considerations.
-Data processing and distributed computing.
-Edge, Fog, and Cloud computing in IoT.
-Integration of data sources.
-Advanced architectures: Software-Defined Networking (SDN) applied to IoT. Matter and Thread.
Unit 3: Big Data Management.
-Reference architectures.
-Data acquisition.
-IoT sensors.
-Open data sources.
-Data management and interoperability in IoT.
-IoT data platforms (ThingsBoard, AWS IoT, ThingSpeak).
-FIWARE: NGSI and ETSI NGSI-LD.
-Tools for real-time data visualization and basic analysis (Grafana, Node-RED, Flutter).
Unit 4: Security and Privacy.
-Risks and threats.
-Common vulnerabilities and frequent attacks on IoT devices and networks.
-Data privacy principles.
-Authentication, authorization, and credential management.
-Authentication protocols: PKI, TLS, DTLS.
-Best practices for secure IoT network design.
Unit 5: Blockchain and DLT Technologies.
-Concept of Distributed Ledger Technologies (DLT).
-Principles of blockchain: blocks, hash, chain, immutability.
-Types of blockchain networks: public, private, and hybrid.
-Consensus protocols: Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS), Proof of Authority (PoA).
-Smart contracts.
-Applications and use cases.
Exposición teórica: Exposición de los contenidos teóricos de la asignatura por parte del profesor. También se contemplan las sesiones informativas sobre el desarrollo del trabajo de fin de grado o prácticas externas.
Exposición de los contenidos teóricos de la asignatura por parte del profesor. También se contemplan las sesiones informativas sobre el desarrollo del trabajo de fin de grado o prácticas externas.
14
100
Seminarios y actividades de aula: Exposición, análisis y debate dentro del contexto de aplicaciones específicas de contenidos teóricos, así como planteamiento y resolución de ejercicios y casos prácticos en el aula, tanto al grupo completo como en grupos reducidos. También se contemplan conferencias, debates y seminarios temáticos.
Exposición, análisis y debate dentro del contexto de aplicaciones específicas de contenidos teóricos, así como planteamiento y resolución de ejercicios y casos prácticos en el aula, tanto al grupo completo como en grupos reducidos. También se contemplan conferencias, debates y seminarios temáticos.
4
100
Prácticas de laboratorio: Ejercicios y resolución de problemas, aprendizaje orientado a proyectos, estudio de casos, exposición y discusión de trabajos, simulaciones y/o prácticas con ordenadores, generalmente desarrolladas en grupos reducidos.
Ejercicios y resolución de problemas, aprendizaje orientado a proyectos, estudio de casos, exposición y discusión de trabajos, simulaciones y/o prácticas con ordenadores, generalmente desarrolladas en grupos reducidos.
22
100
Trabajo autónomo del alumno: Estudio y preparación de contenidos teórico-prácticos, trabajo individual consistente en lecturas, búsquedas de información, sistematización de contenidos, elaboración de informes o estudio para la elaboración de casos entre otras actividades.
Estudio y preparación de contenidos teórico-prácticos, trabajo individual consistente en lecturas, búsquedas de información, sistematización de contenidos, elaboración de informes o estudio para la elaboración de casos entre otras actividades.
67.5
0
Tutorías formativas y resolución de dudas: Asistencia individualizada -tutorías individuales- o en grupo -tutorías colectivas- a los estudiantes por parte del profesor.
Asistencia individualizada -tutorías individuales- o en grupo -tutorías colectivas- a los estudiantes por parte del profesor.
2
100
Evaluación: Pruebas individuales, ya sean escritas, orales o con medios informáticos, donde el estudiante demostrará los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos durante las actividades formativas asociadas a la enseñanza de la materia.
Pruebas individuales, ya sean escritas, orales o con medios informáticos, donde el estudiante demostrará los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos durante las actividades formativas asociadas a la enseñanza de la materia.
3
100
Exámenes individuales: Pruebas objetivas, de desarrollo, de respuesta corta, de ejecución de tareas o de escala de actitudes, realizadas por los estudiantes para mostrar los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos ya sea de forma oral, escrita o utilizando un ordenador.
El examen será teórico-práctico, entendiendo que puede incluir toda la materia vista en teoría y en prácticas.
40 %
Procedimientos de observación del trabajo del estudiante: Registros de participación, de realización de actividades, cumplimiento de plazos, participación en foros, informes de seguimiento del trabajo fin de grado y registros sobre el desarrollo de las prácticas externas.
0 %
Informe técnico. En este instrumento incluimos los resultados de actividades prácticas, o de laboratorio, junto con sus memorias descriptivas y posibles resúmenes del estado del arte sobre temas concretos. La opción de realizar entrevistas personales o presentaciones de los trabajos realizados también entran en esta categoría.
Existe la posibilidad de que se evalúe partes de las prácticas en el laboratorio dentro del horario de clase como forma de probar que se ha seguido la parte práctica de la asignatura.
60 %
Cada parte, teoría y práctica, se consideran aprobadas si se obtiene una calificación de 5 o más en una escala de 0 a 10. La nota final será la media ponderada de la teoría y las prácticas en el caso de haber aprobado ambas, o la nota del menor de los suspensos en el caso de haber suspendido alguna de las dos. En cualquier otro caso, será NP.
Autor: GREENGARD, Samuel.
Título: The internet of things.
Editorial: MIT press
Fecha Publicación: 2021
ISBN: 9780262542623
Autor: HANES, David, et al.
Título: IoT fundamentals: Networking technologies, protocols, and use cases for the internet of things.
Editorial: Cisco Press
Fecha Publicación: 2017
ISBN: 978-1587144561
Autor: IGUAL, Laura; SEGUÍ, Santi.
Título: Introduction to Data Science: A Python Approach to Concepts, Techniques and Applications.
Editorial: Cham: Springer International Publishing
Fecha Publicación: 2024
ISBN: 1863-7310
Autor: Bashir, I
Título: Mastering Blockchain
Editorial: Packt Publishing
Fecha Publicación: 2018
ISBN: 978-1788839044