Prototipatge Digital i IoT

Objectius

Aquesta assignatura és una introducció al prototipatge digital i a l'internet de les coses (Internet of things - IoT). Es focalitza en el coneixement i desenvolupament de les bases digitals sobre les quals es construeixen els prototipus que permeten la interacció entre el món físic tangible i mesurable amb l'univers digital. Al llarg de l'assignatura es treballen els fonaments del que es coneix com a computació física (physical computing), les interfícies d'usuari tangibles (tangible user interfaces - TUI), els sensors intel·ligents i les aplicacions IoT, i es desenvolupen alguns exemples i casos d'acord amb aquests marcs teòrics. A la part final de l'assignatura els alumnes plantegen i desenvolupen un projecte final que integra els continguts treballats a partir d'exemples i casos plantejats, que cadascú pot acabar de definir d'acord amb els seus interessos personals.

Resultats d'aprenentatge

• RA1. Desenvolupa maquinari en l'àmbit multimèdia.
• RA2. Implementa aplicacions multimèdia basades en diferents sistemes.
• RA3. Adquireix i demostra coneixements avançats dels aspectes teòrics i pràctics i de la metodologia de treball en l'àmbit dels multimèdia.
• RA4. Mostra habilitats per a la reflexió crítica en els processos vinculats a l'exercici de la professió.
• RA5. Dissenya intervencions que atenen a necessitats d'aquest àmbit de forma multidisciplinària.

Competències

Generals

• Combinar el coneixement científic amb les habilitats tècniques i els recursos tecnològics per resoldre les dificultats de la pràctica professional.

Específiques

• Conèixer les característiques, funcionalitats i estructura dels sistemes operatius, sistemes distribuïts i xarxes d'ordinadors, la qual cosa ha de permetre que s'utilitzin i s'administrin adequadament en el disseny i implementació d'aplicacions multimèdia.
• Desenvolupar i gestionar programari i maquinari en l'àmbit multimèdia.

Bàsiques

• Demostrar posseir i comprendre coneixements en una àrea d'estudi que parteix de la base de l'educació secundària general, que se sol trobar en un nivell que, si bé se sustenta en llibres de text avançats, també inclou alguns aspectes que impliquen coneixements procedents de l'avantguarda del camp d'estudi propi.

Transversals

• Mostrar habilitats per a l'exercici professional en entorns multidisciplinaris i complexos, en coordinació amb equips de treball en xarxa, ja sigui en entorns presencials o virtuals, mitjançant l'ús informàtic i informacional de les TIC.

Continguts

Mòdul 1. Introducció al prototipatge digital i a IoT

• Contextualització i definicions
• Sortides digitals. Paràmetres dels sistemes digitals
• Entrades digitals. Estructures algorísmiques, variables i dades binàries
• Comunicació en sèrie. Paràmetres i variants

Mòdul 2. Dades analògiques i components auxiliars

• Entrades analògiques
• Sortides analògiques
• Elements auxiliars i externs
• Llibreries i funcions

Mòdul 3. Interacció bàsica i projectes IoT

• Interacció bàsica. Processing. Exemples d'interacció
• Prototipatge digital. Connectivitat
• Plataformes de suport a IoT. Exemple d'MQTT i cloud services

Mòdul 4. Projecte final

• Desenvolupament del projecte final
• Presentació del projecte final

Avaluació

L'avaluació és continuada i formativa. Durant el curs es fan proves que, conjuntament amb la nota de pràctiques, conformen la nota final. La ponderació és la següent:

• Prova de seguiment: 20 %
• Prova final: 35 %
• Pràctiques: 30 %
• Projecte: 10 %
• Observació de la participació: 5 %

Si la mitjana és < 5 o algun dels elements d'avaluació té una nota < 3,5 no es fa mitjana i l'avaluació contínua queda suspesa. En aquest cas es pot anar a la prova de reavaluació de l'assignatura, que es fa al laboratori. En aquesta prova es reavaluen la part teòrica i pràctica de l'assignatura. Aleshores la ponderació final de l'assignatura queda de la següent manera:

• Prova de seguiment: 5 %
• Prova final: 15 %
• Pràctiques: 20 %
• Projecte: 5 %
• Observació: 5 %
• Prova de reavaluació al laboratori: 50 %

Metodologia

Seguint el model de formació de la UVic-UCC en aquesta assignatura es plantegen un conjunt d'experiències formatives basades en la metodologia d'aprenentatge basat en problemes (ABP), que en aquest cas són pràctiques al laboratori durant tot el curs i un projecte final que es desenvolupa durant les darreres setmanes. Les hores de contacte estudiantat-professorat es concreten en dos tipus de sessions: unes sessions més teòriques i de problemes que normalment es desenvolupen a l'aula; i unes sessions de pràctiques de laboratori, que es van intercalant. Durant les sessions teòriques s'introdueixen conceptes, es plantegen i resolen casos d'exemple a partir de la interacció amb els alumnes. En canvi en les sessions de pràctiques de laboratori es treballa en grups més reduïts o es reforça la presència de professorat, per tal que els estudiants, a partir d'uns enunciats plantejats prèviament i que han pogut treballar individualment o en grup en els seus estudis previs —lliurats en començar la sessió—, puguin anar mostrant les consecucions dels apartats de cada pràctica als professors fins a completar-les. Els professors els van guiant al llarg del procés d'aprenentatge, resolen els seus dubtes, els plantegen preguntes per a la reflexió i validen la realització exitosa dels diferents apartats de cada pràctica. Quant al treball personal, l'alumne ha de fer el seguiment teòric de l'assignatura, resoldre les tasques i problemes proposats, preparar i presentar treballs pràctics i les seves memòries en grups de treball o individualment, que els aniran preparant per a poder fer també amb èxit les proves seguiment i globals, que validen l'assoliment individual dels aprenentatges treballats al llarg del curs.

Bibliografia

Bàsica

• Oxer, Jonathan, Blemings, Hugh (2009). Practical Arduino: Cool Projects for Open Source Hardware. APress.
• Córcoles Córcules, Sheila & Moreno Muñoz, Sheila (2018). Arduino. Recuperat de https://ucercatot.uvic-ucc.cat/permalink/34CSUC_UVIC/qq5d82/alma991001123930506718
• Joshua Noble (2009). Programming Interactivity: A designer's Guide to Processing, Arduino, and openFramework (2 ed.). O'Reilly.
• López Aldea, Eugenio (2015). Arduino. Recuperat de https://ucercatot.uvic-ucc.cat/permalink/34CSUC_UVIC/qq5d82/alma991001123930906718
• Pizarro Peláez, Jesús (2019). Internet de las cosas (IoT) con Arduino: manual práctico. Recuperat de https://ucercatot.uvic-ucc.cat/permalink/34CSUC_UVIC/qq5d82/alma991001139766706718

Complementària

El professorat facilita les referències de la bibliografia complementària i de lectura obligatòria en el transcurs de l'assignatura a través del Campus Virtual.