Beágyazott információs rendszerek szakirány

Villamosmérnök laborbemutató (Beágyazott információs rendszerek ágazat)

  • Helyszín: I épület E szárny 2. és 3. emeleti laborok
  • Időpont: 2013. november 21. (csütörtök) 16-19 óra.

A szakirány beágyazott információs rendszerek tervezésére és kivitelezésére készít fel. A szakirányt elvégző hallgatók megtanulják mind az információs folyamatok, mind az azokat megvalósító áramkörök, ill. berendezések kialakításának és fejlesztésének legfontosabb módszereit és eszközeit. Tanulmányaik részeként kiadott tervezési feladatok kidolgozásával alkalmassá válnak mikroprocesszoros berendezések és rendszerek tervezésére, ezen belül a hardver és a szoftver együttes tervezésére (pl. érzékelők és beavatkozók illesztésére, az összegyűjtött adatok feldolgozásához szükséges eljárások, valamint a specifikus feladathoz szükséges vezérlő, feldolgozó és megjelenítő szoftver vagy logika megtervezésére és elkészítésére).

A szakirány során a hallgató a következő laboratóriumok munkájában vehet részt:
 
Bosch autóipari labor (honlapja itt). A Bosch gépjármű-elektronikai laboratóriumot 2007 áprilisában avatták fel a tanszéken. A labor eszközei a tanszéknek azt a képességét erősítik, amelyre alapozva hallgatóit a beágyazott rendszerek fejlesztésére és működtetésére készíti fel. Jellegzetesen ilyenek a járműipar elektronikus vezérlései és informatikai rendszerei. Mindezek létrehozása során a ráfordítások túlnyomó része olyan szoftverfejlesztés, amely multidiszciplináris szakmai ismereteket igényel. A tanszéken diplomázó, évente mintegy 90 mérnökinformatikus és villamosmérnök jelentős utánpótlási forrás a beágyazott rendszerek szoftverfejlesztésével foglalkozó cégek, így a járműipari cégek számára is. 
 


A Bosch autóipari laboratórium

Eszközök a Bosch laborban
 

DSP labor (honlapja itt). A labor nevének rövidítése (DSP) egyaránt utal a digitális jelfeldolgozásra (digital signal processing) és az azt hatékonyan megvalósító processzorra (digital signal processor). A labor első speciális műszereit, jelfeldolgozó kártyáit a tanszékkel korábban kapcsolatban állt Josef Heim úr adományából szereztük be. Laboratóriumunk lehetőséget ad jelfeldolgozó algoritmusok kipróbálására, valós körülmények közötti tesztelésére, a hallgatói mérésektől kezdve egészen a magas szintű kutatási témákig. Célunk kezdettől fogva az, hogy a korszerű jelfeldolgozási ismeretek mellett magas szintű méréstechnikai, elektronikai ismeretek álljanak rendelkezésre. Laboratóriumunk tehát olyan szellemi-materiális műhely, amely képes a kutatási-fejlesztési problémák egészét áttekinteni, ugyanakkor a felvetődő részfeladatokat is megoldani. Laboratóriumunk specialitása a digitális jelfeldolgozás akusztikai alkalmazásainak kutatása. Az első tudományos témák között szerepelt az aktív zajcsökkentés, amihez az utóbbi években a digitális hangszerhang-szintézis csatlakozott. A téma művelését segíti vibroakusztikai szenzorokat és egyéb műszereket is magába foglaló, egyre bővülő eszközparkunk.
Néhány további kutatási témánk: rezonátoros jelfeldolgozás, A/D-D/A átalakítók tesztelése, elosztott jelfeldolgozó algoritmusok vizsgálata, vezetéknélküli szenzorhálózatok.
 


Hegedűtest átviteli függvényének mérése a DSP-laborban

Vezetéknélküli szenzorhálózatok
csomóponti egységei (node-ok)

 

 
FPGA labor (honlapja itt). Tanszékünkön immár több mint 20 éves múltra tekint vissza a programozható logikai eszközök (CPLD-k, FPGA-k) felhasználása. Ezzel a dinamikusan fejlődő területtel mind fejlesztési, mind pedig kutatási célból kiemelten foglalkozik a tanszék FPGA Laboratóriuma. A laborban dolgozva lehetőség nyílik digitális rendszerek tervezésére, elsősorban VHDL/Verilog, de akár magasabb szintű hardver leíró nyelv segítségével, egy chipben megvalósított mikroprocesszoros rendszerek tervezésére, a hardver-szoftver együttes tervezés problémáinak megismerésére és saját nyomtatott áramkörök tervezésére, megépítésére.
 
A tanszék több nagy cég egyetemi programjában is évek óta részt vesz (Xilinx University Program, Mentor Higher Education Program, Synplicity University Program). A labor munkatársainak kutatási területei: nagy teljesítményű szűrő architektúrák, valós idejű 3D képszintézis, videó utófeldolgozás, többprocesszoros rendszerek megvalósítása, hardver-szoftver együttes tervezés problémái, valós idejű profiling, elosztott akusztikus lokalizáció, egy-chipes beágyazott rendszerek (Soc/SoPC), biokémiai feladatok hardveres gyorsítása.
 
A labor munkatársai az elmúlt időszakban kifejlesztettek egy oktatási célú, FPGA-alapú demókártyát, amelyhez intelligens, USB-s fejlesztő- és kommunikációs kábel és Windows alapú szoftver is tartozik. Egyes tárgyak keretén belül a hallgatók a fejlesztőkörnyezetet otthoni használatra kölcsönkapják házi feladat megvalósításához.
 


Logsys Spartan-3E oktatási célú FPGA-kártya

Medián szűrés megvalósítása Virtex FPGA-n

 
Orvostechnika labor és orvosdiagnosztikai alkalmazások. A labor munkatársai az orvosbiológiai jelfeldolgozás, fiziológiai jelek mérése és orvosi műszerek területén végeznek kutatói és fejlesztői munkát. Ide tartozik többek között az EKG, PPG, vérnyomás, tremor mérése, integrált intelligens egészségfelügyeleti rendszer kidolgozása, keringési rendszer modellezése, precíziós analóg erősítők alkalmazása stb. A tanszéken kifejlesztett készülékek többek között képesek vérnyomást, szívfrekvencia variabilitást (HRV), EKG-t és végtagremegést mérni. Tanszékünkön egy másik munkacsoport a mesterséges intelligencia módszereit alkalmazza sikeresen szintén a betegdiagnosztikában, elsősorban röntgenfelvételek automatikus analízisében és a mellrákfelismerésben.
 


A tanszéken kifejlesztett vérnyomásmérő készülék

Nyugalmi vérnyomás és pulzus

Mitmót. Szakirányunk hallgatói számára létrehoztunk egy moduláris, mikroprocesszor alapú gyorsprototípus-fejlesztőrendszert, amelynek moduljai egy buszrendszeren keresztül egymáshoz illeszthetők. Önálló laboratórium, diplomaterv vagy egyes tárgyak keretén belül a hallgatóknak kölcsönadunk egy ilyen saját fejlesztésű hardver eszközkészletet, annak otthoni fejlesztéséhez szükséges szoftverekkel együtt. A hallgató ennek segítségével ismeri meg egy-egy konkrét mikroprocesszor programozását, érzékelő perifériák kezelését, egyszerű jelfeldolgozási algoritmusok megvalósítását, processzoros egységek rádiós kommunikációját, csapatmunkában komplex érzékelő hálózatok létrehozását, valamint az elosztott rendszerek tervezésének és kivitelezésének alapjait. (Hasonló koncepció alapján született meg nemrégiben a Logsys fejlesztőkártya és -környezet.)


Néhány mitmót modul
összeépítve

Mitmót háromkerekű mechanikával

A mitmót RS-232 kapcsolattal

ISM rádiós modul

A mitmót sorozatgyártása

A mitmót egyensúlyozó robot
 
Partner cégek. Tanszékünket többek között az alábbi ipari partnerek támogatták és/vagy támogatják.
 

További információk a szakirányról

Szakirányfelelős: dr. Dabóczi Tamás docens
I.E.422. szoba; telefon: 463-2065; e-mail: daboczi@mit.bme.hu

© 2010-2021 BME MIT | Hibajelentés | Használati útmutató