Laborunk két témacsoportot is kínál az alapképzéses mérnök-informatikus és villamosmérnök szakos hallgatóknak az 5. féléves témalabor választáskor. Önálló laborozó, szakdolgozatot, TDK-dolgozatot és mesterszakos diplomamunkát készítő hallgatók az aktuális témakiírásainkat a HIT weboldalán találhatják meg.
A jelen és a jövő kvantumkommunikációs megoldásai
Pár évtizeddel ezelőtt a technika területén egy izgalmas folyamat indult el: az analóg rendszerekről fokozatosan átálltunk a digitális világra. Ennek következményeként az információt immáron egyre több helyen digitális jelekbe kódoljuk, és ez egyre inkább kihat a mindennapi életünkre. 2013-ban például hazákban is a digitális műsorterjesztés lépett az analóg földfelszíni sugárzás helyére, és ennek megfelelő készülékeket vagy dekódereket kellett beszereznünk. Ez egy hosszú technikai folyamat egyik jelentős állomása volt. A háttérben azonban jelenleg is zajlik egy másik, szintén lassú folyamat, amely egy napon ugyanúgy a mindennapunk része lehet, ahogyan az analógról a digitálisra történt átállás megjelent. Ez pedig nem más, mint a kvantummechanikai elveken alapú informatika, a kvantuminformatika.
A kvantum alapú eszközök számos ponton többet nyújtanak mint a klasszikus informatika által kínált lehetőségek. A kvantumpárhuzamosság elvének kihasználásával nagy számításigényű műveleteket is könnyen el tudunk elvégezni, kvantum alapú prímfaktorizációt is megvalósíthatunk. A klasszikus módszereknél hatékonyabban tudunk adatbázisban keresni, különböző kvantumkapukat és kvantumáramköröket építhetünk, szupersűrű kódolást alkalmazhatunk, sőt még teleportálhatunk is.
A fotonokon alapuló kvantumkommunikáció segítségével biztonságos kulcskialakítás valósítható meg, erre számos kvantum alapú kulcsszétosztó protokollt használhatunk, akár vezetékes, akár vezeték nélküli kommunikációban, és mindezt a műholdas világra is kiterjeszthetjük.
A témalabor során megismerkedünk a kvantuminformatika és kvantumkommunikáció alapjaival, és a hallgatók érdeklődésének megfelelően kitekintünk az alábbi témakörök valamelyikére: kvantum alapú műholdas kommunikáció; milyen biztonságos kvantum alapú megoldások lehetségesek napjaink és a jövő tervezett hálózataiban; hogyan működnek a kvantum ad hoc hálózatok; hogyan alkalmazhatóak a kvantumvilág jelenségei és protokollja (összefonódás, szupersűrű kódolás, teleportáció) a kommunikációban.
A témák önálló laborként, TDK dolgozatként, szakdolgozatként és később mesterszakos diplomatervként is továbbvihetők.
Felelős oktató: Dr. Bacsárdi László, bacsardi@hit.bme.hu
Kvantumos témák konzultálásában résztvevő oktatók: Dr. Bacsárdi László, Gerhátné Dr. Udvary Eszter, Dr. Imre Sándor, Schranz Ágoston, Solymos Balázs
IoT rendszerek fejlesztése
A közeli jövőben egyre nagyobb számban csatlakoznak egyszerű szenzorok, eszközök vezeték nélküli kapcsolattal a világhálóra (Internet of Things). Ezek jelentős része mobil hálózati átvitelt használ. A témalabor célja az IoT különböző platformjainak megismerése és ezekből integrált működő mintarendszer építése. Lehetőség van a Bluetooth 4.0 (low energy) technológia, az Arduino/Moteino platformok és az rPi eszközök megismerésére, tesztelésére és különböző mintaalkalmazások fejlesztésére, valamint az azokban rejlő lehetőségek kipróbálására. Továbbá a cellás rendszerekkel való integráció és kapcsolódó technológiák (pl. mobile edge computing, Narrowband IoT) is vizsgálhatók.
A témák önálló laborként, TDK dolgozatként, szakdolgozatként és később mesterszakos diplomatervként is továbbvihetők.
Egyszerű szenzorhálózati protokoll implementálása Moteino eszközökre:
- Moteino eszközökkel való ismerkedés,
- szenzorok illesztése,
- protokoll megtervezése.
Automatizált, mozgáskövető videokamera építése Arduino/BananaPI/RaspberryPI eszközökkel:
- rendszer képességeinek megtervezése,
- automatizált videokamera megépítése,
- mozgáskövetés és egyéb funkciók implementálása.
Új járműkommunikációs technológiák – Internet of Vehicles vizsgálata:
- 5G NR V2X,
- IEEE 802.11bd.
Mobile Edge Computing vizsgálata:
- IoT platformok erőforrásigényeinek felmérése,
- IoT teljesítőképességi paraméterek analízise.
Felelős oktató: Schultz Róbert, schultz@hit.bme.hu
IoT-s témák konzultálásában résztvevő oktatók: Gódor Győző, Matolcsy Balázs, Schultz Róbert, Dr. Szabó Sándor