שיעור 1יסודות אבטחה מקצה לקצה: זהות מכשיר, אתחול מאובטח, אחסון מאובטח, TLS, חתימת OTAחלק זה מציג אבטחה מקצה לקצה לחיישנים תעשייתיים, כולל זהות מכשיר, אתחול מאובטח, אחסון מאובטח, TLS, חתימה OTA וניהול מפתחות, ומסביר כיצד לשלב את בקרות אלה בארכיטקטורה מבלי לפגוע בשימושיות או בזמינות.
Provisioning device identity and certificatesSecure boot chains and firmware integritySecure storage of keys and secretsTLS configuration for constrained devicesSigned OTA updates and rollback safetyשיעור 2ארכיטקטורת מערכות משובצות: MCUs, מערכת הפעלה בזמן אמת, דרייברים, בוטלודרחלק זה מכסה ארכיטקטורות משובצות לחיישנים תעשייתיים, כולל בחירת MCU, פריסת זיכרון, מערכות הפעלה בזמן אמת, דרייברים, בוטלודרים וכיצד לבנות קושחה לאמינות, ניתנות לבדיקה ועדכונים אוויריים בטוחים בשטח.
Choosing MCU families and peripheralsMemory maps, flash, and RAM planningRTOS tasks, scheduling, and prioritiesDriver abstraction and hardware isolationBootloaders and firmware update flowsשיעור 3דרישות תפעוליות לא פונקציונליות: זמינות, השהיה, מדרגיות, תפוקה, תחזוקהחלק זה מפרט דרישות לא פונקציונליות לחיישנים תעשייתיים, כולל זמינות, השהיה, תפוקה, מדרגיות ותחזוקה, ומציג כיצד לתרגם אותן למטרות עיצוב קונקרטיות, SLA ומסחרות ארכיטקטוניות לאורך הערימה.
Defining SLAs and SLOs for sensor fleetsModeling latency and end-to-end timingThroughput, batching, and backpressureDesigning for availability and failoverMaintainability, observability, and supportשיעור 4רכיבי חומרת חיישן: טרנסדוסרים, מודולציה, כוח, מארזיםחלק זה בוחן אלמנטים מרכזיים של חומרת חיישנים תעשייתיים, כולל טרנסדוסרים, מודולציה אותות, אספקת כוח וניהול, ומארזים מכניים, עם דגש על אמינות, ביצועי רעש והגנה סביבתית באתרים קשים.
Selecting transducers for target phenomenaSignal conditioning and analog front endsPower budgeting and energy harvestingBattery life, regulators, and protectionEnclosure design and environmental sealingשיעור 5אפשרויות קישוריות: את'רנט, Wi-Fi, BLE, LoRaWAN, סלולרי (NB-IoT, LTE-M) ומסחרותחלק זה משווה אפשרויות קישוריות לחיישנים תעשייתיים, כולל את'רנט, Wi-Fi, BLE, LoRaWAN וגרסאות סלולריות, ומסביר מסחרות בטווח, רוחב פס, צריכת כוח, עלות, אמינות ומגבלות רגולטוריות לתרחישי פריסה שונים.
Ethernet and industrial fieldbus integrationWi-Fi for high-throughput local networksBLE for commissioning and local accessLoRaWAN and sub-GHz long-range linksNB-IoT and LTE-M cellular deploymentsשיעור 6דפוסי ארכיטקטורת ענן ל-IoT: קלט, תורים להודעות, אחסון סדרות זמן, APIsחלק זה מציג דפוסי ארכיטקטורת ענן לנתוני חיישני IoT, כולל נקודות קלט, תורים להודעות, אחסון סדרות זמן, APIs ועיבוד זרם, ומסביר כיצד לתכנן גב-קצה מדרגי, מאובטח ויעיל בעלות לציים גדולים.
Designing ingestion endpoints and gatewaysMessage queues, topics, and routingTime-series databases and retentionAPIs for data access and integrationStream processing and alert pipelinesשיעור 7הבנת דרישות חיישנים תעשייתיים ומקרי שימוש טיפוסייםחלק זה מבהיר כיצד ללכוד דרישות חיישנים תעשייתיים ולמפות אותן למקרי שימוש, כולל ניטור תהליכים, תחזוקה חזויה, בטיחות וצרכים רגולטוריים, תוך איזון עלות, כוח, דיוק ומגבלות שילוב.
Eliciting stakeholder and field requirementsDefining accuracy, range, and sampling needsEnvironmental and regulatory constraintsPower, cost, and lifetime trade studiesTranslating use cases into specs and KPIsשיעור 8עיבוד קצה והפחתת נתונים: דגימה, סינון, אגרגציה, הסקת ML מקומיתחלק זה מסביר כיצד מכשירי קצה מדגמים, מסננים ומאגדים נתוני חיישן, מתי לזרוק או לדחוס מידע, וכיצד ליישם הסקת למידת מכונה קלה מקומית להפחתת רוחב פס והשהיה תוך שמירה על תובנות מרכזיות.
Designing sampling rates and windowsFiltering noise and outlier rejectionAggregation, compression, and downsamplingLocal ML inference and model selectionBalancing edge and cloud responsibilities
