ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ PROGRAMI
Lisans TYYÇ: 6. Düzey QF-EHEA: 1. Düzey EQF-LLL: 6. Düzey

Ders Genel Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu: EEM 461
Ders İsmi: Nesnelerin İnterneti ile Akıllı Sistem Uygulamaları
Ders Yarıyılı: Bahar
Ders Kredileri:
Teorik Pratik Kredi AKTS
2 2 3 5
Öğretim Dili: TR
Ders Koşulu:
Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?: Hayır
Dersin Türü: Bölüm Seçmeli
Dersin Seviyesi:
Lisans TYYÇ:6. Düzey QF-EHEA:1. Düzey EQF-LLL:6. Düzey
Dersin Veriliş Şekli:
Dersin Koordinatörü: Dr.Öğr.Üyesi KENAN BÜYÜKATAK
Dersi Veren(ler):
Dersin Yardımcıları:

Dersin Amaç ve İçeriği

Dersin Amacı: Bu ders nesnelerin sistemlerle entegrasyonu, sistemlerin internet uyumlu nesneler üzerinden izlenmesi, güncellenebilir ve kişiselleştirilmiş teknoloji konularında donanım ve bilgi kazanmayı amaçlamaktadır.
Bu ders hem teorik hem de uygulamalı bir ders olup öğrencilerle gerçek hayatta kullanılabilecek projelerin hayata geçirilmesi amaçlanmaktadır. Bu sayede öğrenciler, nesnelerle teknolojiyi pratik olarak bütünleştirmeyi öğrenecek, mesleki hayatlarında karşılaşabilecekleri teknolojik uygulama ve projeleri hayata geçirebilecek bilgi birikimiyle donatılacaklardır.
Dersin İçeriği: 1. Nesnelerin İnterneti (IoT) Genel Bakış
2. IoT Fiziksel Cihazlar (Arduino, Raspberry)
3. Uygulamada kullanılacak sensörler
4. IoT Fiziksel Sunucular ve Bulut bilişim ile uygulama geliştirme.
5. IoT İletişim Protokollerinden MQTT
6. IoT İletişim Teknolojileri: GSM, GPS ve Uygulamaları
7. IOT Arayüz araştırmaları (Virtuino, Blynk vb.)
8. Gerçek proje tasarımları ve sunumları (öğrenciler tarafından gerçekleştirilecek)
a. Akıllı Ev projesi
b. IOT ile Güvenlik Sistemi projesi
c. IOT ile sera iklimlendirme projesi
d. IOT ile Yangın Alarm Projesi
e. Evimizde kullandığımız cihazları IOT ile kontrol etme projesi
f. Hava durumu istasyonu projesi
g. Araç Takip Sistemi projesi
h. Tıbbi uygulamalar; kan basıncı, EKG vb. bilgilerin IOT ile bir merkeze gönderilmesi
i. IOT ile trafik uygulamaları
j. Akıllı ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemleri
k. Ağ tabanlı kapı kilitleri

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
Öğrenme Kazanımları
1 - Bilgi
Kuramsal - Olgusal
1) IoT Kavramları ve Bileşenleri: Öğrenciler, IoT'nin temel kavramlarını, bileşenlerini ve mimarisini anlayacaklar. Bu, sensörler, aktüatörler, ağlar, protokoller ve bulut bilişim gibi temel bileşenleri içerecektir. Veri İletişim Protokolleri: Öğrenciler, IoT cihazları arasında veri iletimi için kullanılan çeşitli protokolleri (MQTT, vb.) öğrenecekler. Güvenlik ve Gizlilik: IoT sistemlerinde güvenlik ve gizliliğin önemini anlayacaklar ve bu alanlardaki zorluklar ile çözüm yollarını öğrenerek güvenlik ilkelerini uygulayabilecekler.
2 - Beceriler
Bilişsel - Uygulamalı
1) Akıllı Sistemler Geliştirme: Öğrenciler, akıllı evler, akıllı şehirler, akıllı sağlık sistemleri gibi çeşitli akıllı sistem uygulamaları geliştirebilecekler. Proje Yönetimi: IoT projelerinin planlanması, yürütülmesi ve yönetimi konusunda deneyim kazanacaklar. Bu, proje döngüsü, kaynak yönetimi ve zaman yönetimi becerilerini kapsar. Çapraz Disiplinler Arası Çalışma: IoT'nin disiplinler arası doğasını anlayarak, farklı alanlardan gelen bilgilerle entegre çalışmayı öğrenirler. Bu, mühendislik, bilişim, veri bilimi ve iş gibi alanlardan bilgileri bir araya getirmeyi içerir.
3 - Yetkinlikler
İletişim ve Sosyal Yetkinlik
1) Etkili İletişim: Proje sonuçlarını ve teknik detayları etkili bir şekilde sunabilme ve paylaşabilme yeteneği geliştirecekler. Bu, yazılı raporlar, sunumlar ve teknik dokümantasyonu kapsar. Takım Çalışması: IoT projelerinde takım halinde çalışarak işbirliği yapma becerisi kazanacaklar. Takım üyeleriyle koordineli çalışarak proje hedeflerine ulaşmayı öğrenecekler.
Öğrenme Yetkinliği
Alana Özgü Yetkinlik
Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği
1) Analitik Düşünme: IoT sistemleri ve projeleri için analitik düşünme ve problem çözme becerilerini geliştirecekler. Bu, teknik ve operasyonel sorunları tanımlama, analiz etme ve çözme yeteneğini içerir. Yenilikçi Düşünme: Öğrenciler, IoT'nin sunduğu fırsatları kullanarak yenilikçi çözümler geliştirme konusunda teşvik edilecekler. Bu, yaratıcı düşünme ve yeni fikirler üretme yeteneğini içerir.

Ders Akış Planı

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) ESP8266 NodeMCU Özelliklerine Giriş ve Arduino IDE ile Kullanımı
2) ESP8266 Web Server
3) Create A Simple ESP8266 NodeMCU Web Server In Arduino IDE
4) Interface DHT11 DHT22 w/ ESP8266 NodeMCU Using Web Server
5) Web Sunucusu Kullanarak ESP8266 NodeMCU ile DHT11 DHT22 Arayüzü oluşturma
6) Arduino IDE kullanarak ESP8266/NodeMCU ile MQTT İletişimi Gerçekleştirme
7) Blynk ve ESP8266 (Node MCU) kullanarak IoT Kontrollü LED
8) Blynk ve ESP8266 (Node MCU) kullanarak IoT Kontrollü LED tasarımı
9) MIT APP Inventor kullanımı
10) Gerçek proje tasarımları ve sunumları (öğrenciler tarafından gerçekleştirilecek) a. Akıllı Ev projesi b. IOT ile Güvenlik Sistemi projesi c. IOT ile sera iklimlendirme projesi d. IOT ile Yangın Alarm Projesi e. Evimizde kullandığımız cihazları IOT ile kontrol etme projesi f. Hava durumu istasyonu projesi g. Araç Takip Sistemi projesi h. Tıbbi uygulamalar; kan basıncı, EKG vb. bilgilerin IOT ile bir merkeze gönderilmesi i. IOT ile trafik uygulamaları j. Akıllı ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemleri k. Ağ tabanlı kapı kilitleri
11) Gerçek proje tasarımları ve sunumları (öğrenciler tarafından gerçekleştirilecek) a. Akıllı Ev projesi b. IOT ile Güvenlik Sistemi projesi c. IOT ile sera iklimlendirme projesi d. IOT ile Yangın Alarm Projesi e. Evimizde kullandığımız cihazları IOT ile kontrol etme projesi f. Hava durumu istasyonu projesi g. Araç Takip Sistemi projesi h. Tıbbi uygulamalar; kan basıncı, EKG vb. bilgilerin IOT ile bir merkeze gönderilmesi i. IOT ile trafik uygulamaları j. Akıllı ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemleri k. Ağ tabanlı kapı kilitleri
12) Gerçek proje tasarımları ve sunumları (öğrenciler tarafından gerçekleştirilecek) a. Akıllı Ev projesi b. IOT ile Güvenlik Sistemi projesi c. IOT ile sera iklimlendirme projesi d. IOT ile Yangın Alarm Projesi e. Evimizde kullandığımız cihazları IOT ile kontrol etme projesi f. Hava durumu istasyonu projesi g. Araç Takip Sistemi projesi h. Tıbbi uygulamalar; kan basıncı, EKG vb. bilgilerin IOT ile bir merkeze gönderilmesi i. IOT ile trafik uygulamaları j. Akıllı ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemleri k. Ağ tabanlı kapı kilitleri
13) Gerçek proje tasarımları ve sunumları (öğrenciler tarafından gerçekleştirilecek) a. Akıllı Ev projesi b. IOT ile Güvenlik Sistemi projesi c. IOT ile sera iklimlendirme projesi d. IOT ile Yangın Alarm Projesi e. Evimizde kullandığımız cihazları IOT ile kontrol etme projesi f. Hava durumu istasyonu projesi g. Araç Takip Sistemi projesi h. Tıbbi uygulamalar; kan basıncı, EKG vb. bilgilerin IOT ile bir merkeze gönderilmesi i. IOT ile trafik uygulamaları j. Akıllı ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemleri k. Ağ tabanlı kapı kilitleri
14) Gerçek proje tasarımları ve sunumları (öğrenciler tarafından gerçekleştirilecek) a. Akıllı Ev projesi b. IOT ile Güvenlik Sistemi projesi c. IOT ile sera iklimlendirme projesi d. IOT ile Yangın Alarm Projesi e. Evimizde kullandığımız cihazları IOT ile kontrol etme projesi f. Hava durumu istasyonu projesi g. Araç Takip Sistemi projesi h. Tıbbi uygulamalar; kan basıncı, EKG vb. bilgilerin IOT ile bir merkeze gönderilmesi i. IOT ile trafik uygulamaları j. Akıllı ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemleri k. Ağ tabanlı kapı kilitleri

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar:
Diğer Kaynaklar: 1. "Internet of Things: A Hands-On Approach" by Arshdeep Bahga and Vijay Madisetti
2. "Designing the Internet of Things" by Adrian McEwen and Hakim Cassimally
3. https://www.iotforall.com/
4.https://lastminuteengineers.com
5. https://circuits4you.com/category/iot/iot-projects/

Ders - Program Öğrenme Kazanım İlişkisi

Ders Öğrenme Kazanımları

1

2

3

4

Program Kazanımları
1) 1-Mühendislik alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular. 2-Mühendislikte uygulanan güncel teknik ve yöntemler ile bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgi sahibidir. 3-Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlar ve uygular; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirir. 4-Mesleğinin yeni ve gelişmekte olan uygulamalarının farkında olup, gerektiğinde bunları inceler ve öğrenir
2) 1-Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlar ve uygular; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirir. 2-Mühendislik problemlerini kurgular, çözmek için yöntem geliştirir ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygular. 3-Yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; sistem, parça veya süreç tasarımlarında yenilikçi çözümler geliştirir. 4-Analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular; bu süreçte karşılaşılan karmaşık durumları çözümler ve yorumlar.
3) 1-Çok disiplinli takımlarda liderlik yapar, karmaşık durumlarda çözüm yaklaşımları geliştirir ve sorumluluk alır. 2-Mühendislik alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular. 3-Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlar ve uygular; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirir. 4-Mühendislik problemlerini kurgular, çözmek için yöntem geliştirir ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygular. 5-Yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; sistem, parça veya süreç tasarımlarında yenilikçi çözümler geliştirir. 6-Analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular; bu süreçte karşılaşılan karmaşık durumları çözümler ve yorumlar.
4) 1-Mesleğinin yeni ve gelişmekte olan uygulamalarının farkındadır; gerektiğinde bunları inceler ve öğrenir. 2-Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlar ve uygulama; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirir. 3-Mühendislik problemlerini kurgular, çözmek için yöntem geliştirir ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygular. 4-Yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; sistem, parça veya süreç tasarımlarında yenilikçi çözümler geliştirir.
5) 1-Verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir. 2-Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlar ve uygular; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirir. 3-Çok disiplinli takımlarda liderlik yapar, karmaşık durumlarda çözüm yaklaşımları geliştirir ve sorumluluk alır. 4-Çalışmalarının süreç ve sonuçlarını, o alandaki veya alan dışındaki ulusal ve uluslar arası ortamlarda sistematik ve açık bir şekilde yazılı ya da sözlü olarak aktarır
6) 1-Çalışmalarının süreç ve sonuçlarını, o alandaki veya alan dışındaki ulusal ve uluslar arası ortamlarda sistematik ve açık bir şekilde yazılı ya da sözlü olarak aktarır. 2-Mühendislik uygulamalarının sosyal ve çevresel boyutlarını betimler. 3-Mühendislik alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular. 4-Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlar ve uygular; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirir. 5-Mühendislik problemlerini kurgular, çözmek için yöntem geliştirir ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygular. 6-Mühendislikte uygulanan güncel teknik ve yöntemler ile bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgiye sahip olur. 7-Analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular; bu süreçte karşılaşılan karmaşık durumları çözümler ve yorumlar.

Ders - Öğrenme Kazanımı İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 En Yüksek
           
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) 1-Mühendislik alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular. 2-Mühendislikte uygulanan güncel teknik ve yöntemler ile bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgi sahibidir. 3-Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlar ve uygular; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirir. 4-Mesleğinin yeni ve gelişmekte olan uygulamalarının farkında olup, gerektiğinde bunları inceler ve öğrenir
2) 1-Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlar ve uygular; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirir. 2-Mühendislik problemlerini kurgular, çözmek için yöntem geliştirir ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygular. 3-Yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; sistem, parça veya süreç tasarımlarında yenilikçi çözümler geliştirir. 4-Analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular; bu süreçte karşılaşılan karmaşık durumları çözümler ve yorumlar.
3) 1-Çok disiplinli takımlarda liderlik yapar, karmaşık durumlarda çözüm yaklaşımları geliştirir ve sorumluluk alır. 2-Mühendislik alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular. 3-Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlar ve uygular; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirir. 4-Mühendislik problemlerini kurgular, çözmek için yöntem geliştirir ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygular. 5-Yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; sistem, parça veya süreç tasarımlarında yenilikçi çözümler geliştirir. 6-Analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular; bu süreçte karşılaşılan karmaşık durumları çözümler ve yorumlar.
4) 1-Mesleğinin yeni ve gelişmekte olan uygulamalarının farkındadır; gerektiğinde bunları inceler ve öğrenir. 2-Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlar ve uygulama; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirir. 3-Mühendislik problemlerini kurgular, çözmek için yöntem geliştirir ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygular. 4-Yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; sistem, parça veya süreç tasarımlarında yenilikçi çözümler geliştirir.
5) 1-Verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir. 2-Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlar ve uygular; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirir. 3-Çok disiplinli takımlarda liderlik yapar, karmaşık durumlarda çözüm yaklaşımları geliştirir ve sorumluluk alır. 4-Çalışmalarının süreç ve sonuçlarını, o alandaki veya alan dışındaki ulusal ve uluslar arası ortamlarda sistematik ve açık bir şekilde yazılı ya da sözlü olarak aktarır
6) 1-Çalışmalarının süreç ve sonuçlarını, o alandaki veya alan dışındaki ulusal ve uluslar arası ortamlarda sistematik ve açık bir şekilde yazılı ya da sözlü olarak aktarır. 2-Mühendislik uygulamalarının sosyal ve çevresel boyutlarını betimler. 3-Mühendislik alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular. 4-Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlar ve uygular; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirir. 5-Mühendislik problemlerini kurgular, çözmek için yöntem geliştirir ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygular. 6-Mühendislikte uygulanan güncel teknik ve yöntemler ile bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgiye sahip olur. 7-Analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular; bu süreçte karşılaşılan karmaşık durumları çözümler ve yorumlar.

Öğrenme Etkinliği ve Öğretme Yöntemleri

Anlatım
Beyin fırtınası /Altı şapka
Bireysel çalışma ve ödevi
Ders
Laboratuvar
Ödev
Proje Hazırlama
Uygulama (Modelleme, Tasarım, Maket, Simülasyon, Deney vs.)

Ölçme ve Değerlendirme Yöntemleri ve Kriterleri

Yazılı Sınav (Açık uçlu sorular, çoktan seçmeli, doğru yanlış, eşleştirme, boşluk doldurma, sıralama)
Ödev
Uygulama
Bireysel Proje
Sunum
Bilgisayar Destekli Sunum

Ölçme ve Değerlendirme

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Projeler 5 % 50
Ara Sınavlar 1 % 20
Final 1 % 30
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 70
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 30
Toplam % 100

İş Yükü ve AKTS Kredisi Hesaplaması

Aktiviteler Aktivite Sayısı Süre (Saat) İş Yükü
Ders Saati 14 2 28
Uygulama 14 2 28
Sınıf Dışı Ders Çalışması 14 3 42
Ödevler 1 6 6
Küçük Sınavlar 1 6 6
Ara Sınavlar 1 20 20
Final 1 20 20
Toplam İş Yükü 150