Comunicações Industriais e Empresariais

Análise matemática, incluindo cálculo diferencial e integral.
Estatística e probabilidades.
Conhecimentos ao nível de licenciatura de electrotecnia, circuitos eléctricos, medidas eléctricas e sistemas lineares.
Introdução aos sinais de informação e sistemas de comunicação.

Exposição e discussão de temas nas aulas teóricas incluindo exemplos práticos de demonstração de conceito.
Abordagem de problemas práticos nas aulas laboratoriais, tanto através de exercícios como através da realização de trabalhos de simulação/sínteses que sejam propostos.

Um grupo de trabalhos laboratoriais com exemplos de aplicações reais na área.

Objetivos e Competências:

Pretende-se introduzir um conjunto de conceitos, tecnologias e sistemas de comunicação e de telecomunicações, utilizados em ambientes industriais e empresariais.

São abordadas as componentes que permitem fornecer uma visão integrada destas diferentes tecnologias, de forma a garantir uma interpretação quantitativa e qualitativa, para suporte ao planeamento e operação de sistemas de comunicação em ambientes industriais e empresariais.

As competências a adquirir são:

Conhecer e compreender as principais tecnologias de comunicação disponíveis no mercado.
Conhecer e compreender os principais sistemas e serviços de telecomunicações.
Conhecer, compreender os sistemas telefónicos convencionais: PCM e multicanalização.
Conhecer, compreender os fundamentos de sistemas de comunicação via rádio em geral e os feixes hertzianos em particular.
Conhecer, compreender os fundamentos de sistemas de comunicações óticas, redes sem fios, redes celulares, redes de sensores e via satélite.

Conhecer, compreender as infraestruturas para as redes de dados e a Internet.
Conhecer e compreender sistemas de comunicação industrial, utilizando equipamentos disponíveis no mercado.
Conhecer e compreender, escolher, projetar, executar e manter redes locais, utilizando equipamentos disponíveis no mercado.
Compreender e executar diagnóstico de problemas de comunicação em redes locais e industriais.

Módulo 1 –  Comunicações

Componente Teórica:

Modelo e objetivos de um sistema de comunicação. Modelo OSI.
Informação e sinais de informação, representação no tempo e na frequência.
Conceitos de atenuação, distorção, ruído e interferência em canais físicos de comunicação.
Canais físicos de comunicação: cabos metálicos, fibras óticas e transmissão via rádio, redes celulares.
Transmissão em banda base e principais técnicas de modulação analógica e digital.
Sistemas PCM e multicanalização FDM e TDM.
Limitações dos canais físicos e definição de largura de banda e de capacidade.
Conceitos base de redes celulares, comunicações via satélite, GPS, comunicações em redes de energia e Smart Grids, IoT.
Serviços de telecomunicações e espectro radioelétrico. Normalização e aspetos legais.
Infraestrutura de comunicações de suporte à Internet.
Exemplos e balanços de potência em sistemas de comunicação: ligações por cabos metálicos, fibras óticas, difusão terrestre, feixes hertzianos, ligações via satélite, redes celulares e redes sem fios.
Motivação para desenvolvimentos recentes e futuros: Industry 4.0, 5G Industrial, constelações de satélites, AI, Big Data, 6G.

Componente Prática:

Transmissão de um sinal analógico a 64 kbps (PCM) com simulação em Matlab/Simulink.
Técnicas de Modulação PSK e QAM com simulação em Matlab/Simulink.
Apresentação, descrição e resolução de problemas-tipo incluindo balanço de potências com ruído, sinais com modulação analógica e digital, e características de equipamentos dentro dos seguintes temas: – Transmissão em cabos de pares e em cabos coaxiais – Transmissão por fibra ótica – Transmissão por feixes Hertzianos – Transmissão via satélite (DVB-S e GPS) – Radiodifusão terrestre (Rádio FM e DVB-T) – Redes WiFi, Bluetooth, redes celulares, sensores sem fios e redes IoT.

Módulo 2 – Redes

Componente Teórica:
 
Serviços de telecomunicações e Internet.
Serviços de comunicação de voz em ambiente empresarial; Redes
de dados e Internet e seus serviços essenciais: WEB, EMAIL, VOIP, partilha de ficheiros, partilha de dados em tempo real, partilha de dados entre sistemas de informação.
Meios físicos para redes em ambiente empresarial e industrial.
Protocolos de redes industriais e empresariais e TCP/IP: tecnologias, integração, interligação de redes e routing Sistemas operativos e funcionalidades de comunicação em rede Mobilidade, segurança e privacidade nas comunicações.
Serviços em cloud.

Componente Prática:
Trabalhos:
    – Trabalho sobre IOT – Internet das Coisas.
    – instalação de: sistema operativo; servidor de email, servidor de páginas web, servidor de dns;
    – transferência de dados entre sistemas informáticos: uso de frameworks específicos;
    – envio/receção de emails encriptados;
    – sincronização de informação usando webservices;
    – Redes: Implementação de pequenas redes empresarias. Implementação de serviços IP com aplicação empresarial: VOIP e SNMP;
    – Trabalho de síntese bibliográfica.

Nota: Nota: em 2023/2024 o Módulo 2 é lecionado primeiro.

NAO

Módulo 1 – Comunicações:

Bibliografia principal:

• Carlson, B. A. (1986). Communication Systems: An introduction to Signals and Noise in Electrical Communication. ISBN 0-07-100560-9. Cota: 1-8-7(ISEC)-06235
• Haykin, S. (2006). An Introduction to Digital and Analog Communications. ISBN 0-471-61716-4. ISBN 0-471-85978-8. Cota: 1-8-43(ISEC)-05482
• Lathi, B. P. (2004). Sinais e sistemas lineares. ISBN 0-471-61716-4. ISBN 0-19-515129-1. Cota: 1A-10-12(ISEC)-12591
• Forouzan, B.A., Fegan, S. C. (2000). Data Communications and Networking. ISBN 978-0-07-296775-3. Cota: 1A-6-195(ISEC)-15095
• Lopes, F. (2023). Slides das apresentações efetuadas nas aulas teóricas (plataforma académica de apoio).
• Manuais dos equipamentos utilizados nas aulas laboratoriais (plataforma académica de apoio).
• ANACOM, Autoridade Nacional de Comunicações (2021). Regulamentação de serviços de telecomunicações. https://www.anacom.pt
• EUTELSAT, (2022). EUTELSAT technical guides on SMATV and DVB.https://www.eutelsat.com
• Youtube. (2023). Links youtube selecionados sobre tópicos da unidade curricular. http://www.youtube.com

Bibliografia complementar:

• B.P. Lathi, B. P. (1998). Modern Digital and Analog Communication Systems. ISBN 0-19-511009-9
• Kaplan, E. D., (Editor). (1996). Understanding GPS – Principles and applications. ISBN 0-89006-793-7
• Eluwole, O. T., Udoh, N., Ojo, M., Okoro, C., Akinyoade, A. J. (2018). From 1G to 5G, What Next?. IAENG International Journal of Computer Science. 45:3, IJCS_45_3_06
Hanes, D., Salgueiro, G., Grossetete, P., Barton, R., & Henry, J. (2017, June 13). IoT Fundamentals: Networking Technologies,
Protocols, and Use Cases for the Internet of Things (1st ed.). Cisco Press.
• Veneri, Giacomo., Capasso, Antonio. (2018). Hands-On Industrial Internet of Things: Create a powerful Industrial IoT infrastructure using Industry 4.0.
• Coelho, P. (2022). 5G e Internet das Coisas Pedro Coelho (Portuguese Edition). FCA.
• ANACOM – Autoridade Nacional de Comunicações. https://www.anacom.pt

Módulo 2 – Redes:

Bibliografia principal existente na biblioteca:
• Chennai. (2013). Network management : principles and practice. Pearson. 978-81-317-2759-1. Cota: 1A-6-223 (ISEC) – 18254
• Dye, M.A., McDonald, R., Rufi, A.W. (2008). Network fundamentals: CCNA exploration companion guide. 978-1-58713-208-7. Cota: 1A-6-175 (ISEC) – 14601
• Forouzan. (2007). Data communications and networking. McGraw-Hill 4th ed. 978-0-07-296775-3. Cota: 1A-6-195 (ISEC) – 15095
• Antunes, M., Santos, L. (2007). CCNA 1: cablagem estruturada. ISEC-DEIS. Cota: 1A-6-169 (ISEC) – 14208
• Lammle, Todd. (2004). CCNA Cisco certified network associate: study guide. Sybex 4th ed. 0-7821-4311-3. Cota: 1A-6-156 (ISEC) – 12786
• Monteiro, Edmundo. Boavida, Fernando. (2000). Engenharia de redes informáticas. FCA. 972-722-203-X. Cota: 1A-6-138 (ISEC) – 11409.
• Geier, Jim.(1999). Wireless Lans: implementing interoperable networks. MacMillan. 1-57870-081-7. Cota: 1A-6-18 (ISEC) – 11031

Bibliografia existente na plataforma de apoio:
• Fonseca, I. (2023). Enunciados dos trabalhos práticos, Slides de apresentações efetuadas nas aulas teóricas e manuais dos equipamentos utilizados nas aulas laboratoriais.
• Fonseca, I. (2023). Software de apoio

Bibliografia extra:
Boavida, F., & Bernardes, M. (2012). TCP/IP – Teoria e Prática (Portuguese Edition). FCA.
Coelho, P. (2022, October 14). Internet das Coisas Introdução Prática (Portuguese Edition). FCA.
Coelho, P. (2022). 5G e Internet das Coisas Pedro Coelho (Portuguese Edition). FCA.