TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Birim | MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ |
| ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ PR. (İNGİLİZCE) | |
| Kod | EEES415 |
| Ad | Introduction to Internet of Things (IoT) |
| Dönem | 2026-2027 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Yarıyıl | 7. Yarıyıl |
| Süre (T+U) | 3-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 4 AKTS |
| Yerel Kredi | 3 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | İngilizce |
| Seviye | Lisans Dersi |
| Tür | Normal |
| Etiket | S Seçmeli |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Doç. Dr. FATİH KILIÇ |
| Dersin Öğretim Elemanı |
Güncel dönem ders programı henüz yapılmamıştır.
|
Dersin Amacı / Hedefi
Bu dersin amacı, öğrencilere Nesnelerin İnterneti (IoT) kavramının temellerini, mimari yapısını, iletişim protokollerini, donanım/yazılım bileşenlerini ve uygulama alanlarını tanıtmaktır. Öğrencilerin sensörler, mikrodenetleyiciler (Arduino, ESP32, Raspberry Pi vb.), kablosuz haberleşme teknolojileri, bulut platformları ve veri analitiği konularında temel bilgi ve becerileri kazanmaları; akıllı şehirler, endüstri 4.0, sağlık ve tarım gibi alanlarda IoT tabanlı çözümler tasarlayabilmeleri hedeflenmektedir.
Dersin İçeriği
u derste; Nesnelerin İnterneti (IoT) kavramının temelleri, tarihsel gelişimi ve katmanlı mimari yapısı; sensörler, aktüatörler ve mikrodenetleyici tabanlı geliştirme platformları (Arduino, ESP32, Raspberry Pi); gömülü sistem programlamaya giriş; kısa mesafeli (Wi-Fi, Bluetooth, BLE, Zigbee) ve düşük güçlü geniş alan (LoRa, NB-IoT, Sigfox) kablosuz haberleşme protokolleri; uygulama katmanı protokolleri (MQTT, CoAP, HTTP/REST); bulut bilişim ve IoT platformları (ThingSpeak, AWS IoT, Azure IoT) ile veri toplama, depolama ve görselleştirme; uç (edge) ve sis (fog) bilişim; IoT'de veri analitiği ve makine öğrenmesi temelleri; IoT güvenliği, gizliliği ve etik konular; akıllı şehirler, Endüstri 4.0, sağlık, tarım ve akıllı ev gibi uygulama alanları ele alınmakta; öğrenciler dönem projesi kapsamında gerçek dünya problemlerine yönelik bir IoT prototipi tasarlayıp gerçekleştirmektedir.
Dersin Ön Koşulu
Dersin ön koşulu bulunmamaktadır.
Kaynaklar
Raj, P., & Raman, A. C. (2017). The Internet of Things: Enabling Technologies, Platforms, and Use Cases. CRC Press. McEwen, A., & Cassimally, H. (2014). Designing the Internet of Things. Wiley.
Notlar
Buyya, R., & Dastjerdi, A. V. (2016). Internet of Things: Principles and Paradigms. Morgan Kaufmann. Online documentation: Arduino.cc, Espressif ESP32 documentation, AWS IoT and Azure IoT documentation.
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | IoT'nin temel kavramlarını, mimarisini ve bileşenlerini açıklayabilir. |
| ÖÇ02 | IoT mimarisi: Algılama, ağ, işleme ve uygulama katmanları |
| ÖÇ03 | Mikrodenetleyici tabanlı IoT cihazları (Arduino, ESP32, Raspberry Pi) programlayabilir. |
| ÖÇ04 | IoT için kullanılan kablosuz haberleşme protokollerini (Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, LoRa, MQTT, CoAP) karşılaştırabilir ve uygulayabilir. |
| ÖÇ05 | Bulut platformları (ThingSpeak, AWS IoT, Azure IoT vb.) ile cihazlar arası veri iletişimini sağlayabilir. |
| ÖÇ06 | IoT sistemlerinde veri toplama, analiz ve görselleştirme süreçlerini gerçekleştirebilir. |
| ÖÇ07 | IoT güvenliği ve gizliliği konusundaki temel sorunları ve çözüm yaklaşımlarını değerlendirebilir. |
| ÖÇ08 | Gerçek dünya problemlerine yönelik IoT tabanlı bir prototip tasarlayıp uygulayabilir. |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde kullanabilme becerisine sahip olur. | 4 |
| PÖÇ02 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Karmaşık mühendislik problemlerini tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisine sahip olur. | 4 |
| PÖÇ03 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisine sahip olur. | 4 |
| PÖÇ04 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini ve programlama bilgilerini etkin bir şekilde kullanma becerisine sahip olur. | 5 |
| PÖÇ05 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisine sahip olur. | 4 |
| PÖÇ06 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisine sahip olur. | 3 |
| PÖÇ07 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisine sahip olur. | |
| PÖÇ08 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği konusunda farkındalık; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisine sahip olur. | |
| PÖÇ09 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk ve mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi edinir. | |
| PÖÇ10 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi edinir. | 3 |
| PÖÇ11 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık sahibi olur. | 3 |
| PÖÇ12 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Elektrik-Elektronik mühendisliği bilgilerini mesleğe özgü alet ve cihazlar üzerinde uygulayabilme becerisine sahip olur. | 5 |
| PÖÇ13 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | İçinde yaşadığı toplumun, dünyanın ve çağın, bilimsel, sosyal, tarihi, ekonomik ve politik olguları hakkında farkındalık edinir. |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | IoT'ye giriş: Tanım, tarihsel gelişim ve uygulama alanları | Ders izlencesinin incelenmesi; "Nesnelerin İnterneti" kavramı, tarihsel gelişimi ve günlük yaşamdaki uygulamaları hakkında temel kaynakların okunması; IoT'nin endüstriyel ve tüketici alanlarındaki örneklerinin araştırılması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 2 | IoT mimarisi: Algılama, ağ, işleme ve uygulama katmanları | Üç ve beş katmanlı IoT mimarileri ile ilgili ders kitabının ilgili bölümünün okunması; bilgisayar ağlarında OSI ve TCP/IP katman modellerinin tekrar edilmesi; uç (edge) ve sis (fog) bilişim kavramlarının ön araştırması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 3 | Sensörler ve aktüatörler: Türleri, çalışma prensipleri ve seçim kriterleri | Temel elektronik bilgilerin (gerilim, akım, direnç) tekrar edilmesi; analog ve dijital sinyal kavramlarının gözden geçirilmesi; yaygın sensör türlerinin (DHT11, LDR, HC-SR04, MPU6050) veri sayfalarının (datasheet) incelenmesi. | Öğretim Yöntemleri: Soru-Cevap, Anlatım, Tartışma |
| 4 | Mikrodenetleyiciler ve geliştirme platformları (Arduino, ESP32, Raspberry Pi) | Mikroişlemci ve mikrodenetleyici arasındaki farkın araştırılması; Arduino, ESP32 ve Raspberry Pi platformlarının teknik özelliklerinin karşılaştırılması; Arduino IDE'nin kişisel bilgisayara kurulması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 5 | Gömülü sistem programlamaya giriş ve uygulama | C/C++ programlama dilinin temel söz diziminin (değişken, döngü, fonksiyon) tekrar edilmesi; Arduino temel komutlarının (pinMode, digitalWrite, analogRead) incelenmesi; örnek "Blink" kodunun çalıştırılması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 6 | Kablosuz haberleşme protokolleri: Wi-Fi, Bluetooth, BLE, Zigbee | Elektromanyetik dalga ve frekans bantlarının temel düzeyde gözden geçirilmesi; Wi-Fi, Bluetooth, BLE ve Zigbee teknolojilerinin temel özelliklerinin araştırılması; ev/ofis ağ yapılarının incelenmesi. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 7 | Düşük güçlü geniş alan ağları (LoRa, NB-IoT, Sigfox) | LoRa, Sigfox, NB-IoT ve LTE-M teknolojileri hakkında ön okuma yapılması; hücresel ağ teknolojilerinin (3G, 4G, 5G) temel mantığının gözden geçirilmesi; Türkiye'deki LPWAN altyapı sağlayıcılarının araştırılması. | Öğretim Yöntemleri: Soru-Cevap, Tartışma, Anlatım |
| 8 | Ara Sınavlar | İlk yedi haftada işlenen tüm konuların kapsamlı tekrarı; ders notları ve ödevlerin gözden geçirilmesi; örnek sorular üzerinden çalışılması. | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 9 | IoT iletişim protokolleri: MQTT, CoAP, HTTP/REST | İstemci-sunucu ve yayımcı-abone (publish-subscribe) iletişim modellerinin araştırılması; HTTP/REST mimarisinin temel mantığının gözden geçirilmesi; MQTT ve CoAP protokollerine giriş niteliğinde kaynak okuması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 10 | Bulut bilişim ve IoT platformları (ThingSpeak, AWS IoT, Azure IoT) | Bulut bilişim hizmet modellerinin (IaaS, PaaS, SaaS) araştırılması; ThingSpeak, AWS IoT Core ve Azure IoT Hub platformlarının web sitelerinin incelenmesi; ücretsiz hesap oluşturulması. | Öğretim Yöntemleri: Soru-Cevap, Anlatım, Tartışma |
| 11 | Veri toplama, depolama ve görselleştirme | JSON ve CSV veri formatlarının incelenmesi; veri tabanı kavramlarının (SQL/NoSQL) temel düzeyde tekrar edilmesi; örnek bir IoT dashboard (gösterge paneli) uygulamasının görsel olarak araştırılması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 12 | IoT'de veri analitiği ve makine öğrenmesi temelleri | Tanımlayıcı istatistik (ortalama, standart sapma) konularının tekrarı; makine öğrenmesi türlerinin (denetimli, denetimsiz) genel düzeyde araştırılması; Python ve temel kütüphaneleri (NumPy, Pandas) hakkında ön okuma. | Öğretim Yöntemleri: Soru-Cevap, Tartışma, Anlatım |
| 13 | IoT güvenliği, gizlilik ve etik konular | Bilgi güvenliğinin temel ilkelerinin (gizlilik, bütünlük, erişilebilirlik - CIA) araştırılması; şifreleme ve kimlik doğrulama kavramlarının gözden geçirilmesi; KVKK ve GDPR mevzuatlarının genel hatlarıyla incelenmesi. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 14 | IoT uygulama alanları: Akıllı şehirler, Endüstri 4.0, sağlık, tarım, akıllı ev | Akıllı şehirler, Endüstri 4.0, akıllı tarım ve sağlık IoT'si konularında güncel haber ve makale taraması; örnek başarılı IoT projelerinin video/sunum formatlarında izlenmesi. | Öğretim Yöntemleri: Soru-Cevap, Tartışma, Anlatım |
| 15 | Öğrenci proje sunumları | Dönem projesinin tamamlanması; sunum dosyasının ve demo videosunun hazırlanması; proje raporunun teslim formatına uygun şekilde düzenlenmesi; sunum provasının yapılması. | Öğretim Yöntemleri: Soru-Cevap, Tartışma, Gösteri |
| 16 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Dönem boyunca işlenen tüm konuların kapsamlı tekrarı; ara sınav sonrası işlenen konulara özel odaklanma; çözümlü örnek sorular üzerinden çalışılması. | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Dönem boyunca işlenen tüm konuların kapsamlı tekrarı; ara sınav sonrası işlenen konulara özel odaklanma; çözümlü örnek sorular üzerinden çalışılması. | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 2 | 28 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 1 | 20 | 20 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 2 | 2 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 2 | 2 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 94 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 3,76 | ||
| AKTS | 4 AKTS | ||