====== Moodul: riistvara ja andurtehnoloogiad (1. osa) ======^ **Õpiaste** | Bakalaureusekraad |
^ ** ECTS ainepunkti** | 1 EAP |
^ **Õppevormid** | Hübriid või täielikult võrgus |
^ **Mooduli eesmärgid** | Mooduli eesmärk on anda praktiline alus autonoomsete süsteemide riistvara tuvastamiseks, sisseehitatud kommunikatsiooniks ja navigeerimiseks/positsioneerimiseks. Kursusel arendatakse õpilaste võimet kavandada, integreerida ja valideerida mitme anduri ja täiturmehhanismi seadistusi manustatud platvormidel, võttes arvesse liideste ühilduvust, ajastust, võimsust ja elektromagnetilisi piiranguid, et luua usaldusväärseid autonoomiavalmidusega platvorme.|
^ **Eelnõuded** | Algteadmised elektroonikast ja programmeerimisest, samuti sissejuhatav juhtimine ja lineaaralgebra. Kasuks tuleb oskus töötada Linuxi-põhiste tööriistade ja versioonikontrolliga, samas kui eelnev kogemus mikrokontrollerite või ühe pardaarvutitega on soovitatav, kuid mitte kohustuslik. |
^ **Õpitulemused** | **Teadmised**\\ • Selgitage levinumate andurite ja täiturmehhanismide tööpõhimõtteid ja spetsifikatsioone.\\ • Kirjeldage manustatud sideprotokolle ning ajastuse/sünkroonimise kontseptsioone.\\ • Kirjeldage riistvara integreerimise elutsüklit, kalibreerimismeetodeid, keskkonna-/EMC-teste ja etteantud ohutus-/kvaliteedistandardeid.\\ **Sobivate andurite ja täitmisseadmete valimine** lihtsalt sobivad oskused** täpsuse, latentsuse, võimsuse ja kulude kompromissid.\\ • Konfigureerige ja avage seadmete siine, logige ja tõlgendage andurite andmeid ning teostage põhiline mitme anduri kalibreerimine.\\ • Looge minimaalne HIL-test, et kinnitada taju/juhtimisahelat ja dokumenteerida tulemusi.\\ **Arusaamine**\\ • Tunnistage integratsiooniriske ja pakkuge tarneahela planeerimisel välja ja tehke ettepanekuid • leevendusi. komponendid.\\ • Töötage ohutult, eetiliselt ja reprodutseeritavalt, dokumenteerides konfiguratsioonid ja muudatused. |
^ **Teemad** | 1. Andurid, arvutusseadmed ja navigatsioonisüsteemid:\\ — andurite taksonoomia ja spetsifikatsioonid (IMU, GNSS, magnetomeeter, LiDAR, sügavus, kaamera); kalibreerimine (välised andmed/IMU joondus).\\ — Sisseehitatud andmetöötlus: MCU-d vs. SoC-d (CPU/GPU/kiirendid), toite-/soojusdisain, mälu ja sisend/väljund.\\ — Navigeerimine ja positsioneerimine: GNSS/IMU põhitõed, odomeetria, andurite liitmise kontseptsioonid.\\ — Tagasiside Probonesb: 2. I²C/SPI/UART põhialused; CAN/CAN-FD; Ethernet, TSN kontseptsioonid; DDS/ROS2 side.\\ 3. Integratsiooni elutsükkel ja töökindlus:\\ — Nõuded → liidese disain → kokkupanek → HIL/SIL → keskkonna- ja EMC testimine; ajastus/sünkroniseerimine; liiasus.\\ 4. Tarneahela ja elutsükliga seotud kaalutlused:\\ — komponentide kättesaadavus, kvaliteet/jälgitavus, küberturvalisus (SBOM/püsivara allkirjastamine) ja aegumise planeerimine. |
^ **Hinnangu liik** | Positiivse hinde eelduseks on positiivne hinnang mooduliteemadele ja praktiliste tööde tulemuste esitamine koos nõutava dokumentatsiooniga |
^ **Õppemeetodid** | **Loeng** — Kontseptsiooni ülevaated koos töötatud riistvaraskeemide ja siini ajastuse näidetega.\\ **Laboritööd** — Andurite ja mikrokontrolleri/SBC, siinide praktiline avamineniffing, ajatembeldamine ja kalibreerimine; mini HIL demo.\\ **Individuaalsed ülesanded** — Lühikesed projekteerimis-/arvutusülesanded (komponentide valik, liidese eelarved) koos lühikese tehnilise märkusega.\\ **Iseõppimine** — Kureeritud näidud ja andmelehed; soovitatud MOOC-videod, et tugevdada manustatud ja navigeerimiskontseptsioone. |
^ **AI osalus** | Abistav koodi tellimine ja silumine, logide kokkuvõte, andmete analüüs/visualiseerimine ja kirjanduse otsingu tugi. Õpilased peavad kontrollima väljundeid, viitama tehisintellekti tööriistade kasutamisele ja vältima varaliste või hindamistundlike andmete üleslaadimist. |
^ **Soovitatud tööriistad ja keskkonnad** | STM32 või sarnased MCU arendusplaadid, Raspberry Pi / NVIDIA Jetson, tüüpilised andurid (IMU, GNSS, LiDAR, kaamera), CAN-siin ja loogikaanalüsaatorid, ROS2-põhine logimine |
^ **Kinnitamise ja kinnitamise fookus** |  |
^ **Asjakohased standardid ja reguleerivad raamistikud** | ISO 26262, ISO 11452 / CISPR 25 / ISO 7637, ISO 16750, CAN |