Integración de sistemas ciberfísicos Código:  B2.637    :  12
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La industria es la actividad socio-económica que transforma materias primas en productos, utilizando fuentes de energía, maquinaria especializada y un conjunto de recursos humanos. La industria es uno de los motores de la economía, y las diferentes etapas o “revoluciones industriales” han marcado el paso de las sociedades que las han liderado.

En la actualidad, los avances tecnológicos en campos como la informática, la electrónica y las comunicaciones están definiendo lo que desde diferentes sectores ya se denomina la cuarta revolución industrial, o Industria 4.0. Esta cuarta revolución se caracteriza por la integración de diferentes tecnologías que supondrán un cambio de paradigma en el mundo industrial. 

Teniendo en cuenta esto, el objetivo del Máster en "Industria 4.0" es proporcionar los conocimientos, las competencias y las herramientas necesarias para que un profesional del sector industrial pueda complementar su formación y conseguir un perfil de integrador de sistemas en el marco de la Industria 4.0.

En este contexto, la asignatura "Integración de Sistemas Ciberfísicos" se centra en la aplicación de los sistemas ciberfísicos en el ámbito industrial aportando conocimientos, tanto teóricos como prácticos, en los diferentes ámbitos que los conforman (ingeniería del software, redes de ordenadores, seguridad de la información, arquitecturas de referencia, comunicaciones, simulación y ciberseguridad).

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Esta asignatura compone en su totalidad la especialización de "Integración de sistemas ciberfísicos". Además, la asignatura también puede cursarse en el marco del Posgrado de “Desarrollo e integración de sistemas ciberfísicos” o en el marco del Máster en “Industria 4.0”.

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La asignatura "Integración de sistemas ciberfísicos" esta diseñada para proporcionar una formación exhaustiva en la aplicación de los sistemas ciberfísicos en el marco de la Industria 4.0, con el objetivo de formar profesionales con un perfil de integrador de sistemas.

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Los conocimientos básicos que se requieren para cursar la asignatura son los que corresponden a la formación académica y la práctica profesional de los titulados en ingeniería técnica, ingeniería superior y titulados de grado de los ámbitos industrial, informático, de telecomunicaciones y multimedia, o titulaciones relacionadas (matemáticas, física, etc.). Los titulados en ingenierías tecnológicas pueden tener un perfil más afín a los temas tratados, sin ser por ello un requisito para la realización de esta asignatura.

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A pesar que no es un requisito indispensable, para el correcto seguimiento de esta asignatura se recomienda haber cursado y superado la asignatura "Desarrollo de Sistemas ciberfísicos".

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El diseño de este asignatura sigue las recomendaciones y metodología del Espacio Europeo de Enseñanza Superior (EEES) y, por lo tanto, se basa en la adquisición de competencias para el trabajo profesional en empresas privadas e instituciones públicas.

Los objetivos de esta asignatura son los presentados a continuación:
  • Conocer la estructura, la organización, el funcionamiento y la interconexión de los sistemas informáticos, los fundamentos de su programación, y su aplicación a la resolución de problemas propios de la ingeniería
  • Conocer los aspectos fundamentales de la administración y mantenimiento de sistemas, servicios y aplicaciones informáticas
  • Conocer las características, funcionalidades y estructura de los sistemas distribuidos, las redes de ordenadores e Internet, y diseñar e implementar aplicaciones basadas en ellas
  • Conocer los modelos arquitectónicos propios de la Industria 4.0 (RAMI, IIRA) y su aplicación en el desarrollo de sistemas ciberfísicos el ámbito industrial
  • Conocer las tecnologías de comunicación determinista (TSN, 6TiSCH) y su aplicación en el desarrollo de sistemas ciberfísicos el ámbito industrial
  • Conocer los protocolos de comunicación de nueva generación (CoAP, MQTT, OPC/UA) y su aplicación en el desarrollo de sistemas ciberfísicos en el ámbito industrial
  • Conocer los aspectos fundamentales de la simulación de sistemas y procesos mediante el uso de ordenadores y su aplicación en el desarrollo de sistemas ciberfísicos en el ámbito industrial
  • Conocer los aspectos fundamentales de la seguridad de sistemas informáticos y redes de comunicación y sus implicaciones en el desarrollo de sistemas ciberfísicos en el ámbito industrial

Las competencias de esta asignatura son las presentadas a continuación:
  • Capacidad de diseñar y desarrollar software bajo el paradigma de la orientación a objetos, tanto en modo escritorio como en el navegador, mediante el acceso a repositorios o el uso de librerías existentes
  • Capacidad para concebir, desarrollar y mantener sistemas, servicios y aplicaciones informáticas empleando los métodos de la ingeniería del software como instrumento para asegurar su calidad
  • Capacidad para analizar el funcionamiento de una red de comunicaciones y los protocolos de comunicación utilizando herramientas software
  • Capacidad para determinar los principales elementos de modelado de un sistema ciberfísico y de formalizar un modelo de utilizando un lenguaje formal
  • Capacidad para identificar, evaluar y gestionar los riesgos potenciales que se pueden presentar en entornos industriales vinculados a los sistemas de información e informáticos

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La asignatura está diseñada alrededor de actividades que plantean un reto de aprendizaje con un conjunto de competencias y objetivos asociados. Cada actividad, denominada Prueba de Evaluación Continuada (PEC), incluye un conjunto de tareas a realizar asociados a unos entregables. Finalmente, cada PEC incluye un conjunto de recursos de aprendizaje (módulos textuales, documentación técnica, vídeos, etc.) que junto con el material e indicaciones del equipo docente han de permitir el correcto desarrollo de las actividades.

Esta asignatura se divide en ocho módulos, tal como se describe a continuación:

Módulo 1 – Fundamentos de ingeniería del software
  • Introducción a la ingeniería del software
  • Programación orientada a objetos
  • Análisis UML
  • Análisis y diseño con patrones
  • Catálogo de patrones
  • Caso práctico de aplicación de patrones
Módulo 2 – Fundamentos de redes de ordenadores
  • Introducción a las redes de ordenadores
  • Redes de área local
  • La capa de red
  • La capa de transporte de datos
  • Aplicaciones de Internet
  • Calidad de servicio en redes inter-conectadas
Módulo 3 – Fundamentos de seguridad de la información
  • Introducción a la criptografia
  • Fundamentos de criptografia
  • Criptosistemas de clave compartida
  • Criptosistemas de clave pública
  • Firmas digitales
  • Infraestructura de clave publica
Módulo 4 – Arquitectura para la Industria 4.0
  • Hacia la Industria 4.0
  • Arquitecturas de referencia
  • Modelo IIRA
  • Modelo RAMI
  • Integración IIRA/RAMI
Módulo 5 – Comunicaciones en la Industria 4.0
  • Redes de comunicación determinista cableadas (IEEE-TSN)
  • Redes de comunicación determinista inalámbricas (IEEE-IETF/6TiSCH)
  • Protocolos de comunicación de nueva generación (COAP, MQTT, OPC/UA)
Módulo 6 – Simulación en la Industria 4.0
  • Introducción a la simulación
  • Formalización de modelos de simulación
Módulo 7 – Ciber-seguridad en la Industria 4.0
  • Introducción a la ciber-seguridad
  • Seguridad y vulnerabilidades en redes y sistemas
  • Mecanismos de detección
  • Mecanismos de prevención
Módulo 8 - Proyecto Integración Sistemas Ciberfísicos

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PLA2. Nivel de enlace y redes de area local PDF
PLA7. Vulnerabilidades en redes PDF
PLA3. Fundamentos de criptografía PDF
PLA7. Sistemas de cortafuegos PDF
PLA3. Criptosistemas de clave compartida: cifrado en bloque PDF
PLA3. Criptosistemas de clave compartida: cifrado en flujo PDF
PLA1. Orientación a objetos PDF
PLA3. Criptosistemas de clave pública PDF
PLA1. Requisitos PDF
PLA7. Seguridad en redes WLAN PDF
PLA2. Redes de ordenadores PDF
PLA3. Firmas digitales PDF
PLA7. Mecanismos para la detección de ataques e intrusiones PDF
PLA1. Introducción a la ingeniería del software PDF
PLA2. La capa de transporte de datos PDF
PLA7. Introducción a las vulnerabilidades PDF
PLA2. La capa de red PDF
PLA2. Calidad de servicio en redes interconectadas PDF
PLA7. Mecanismos de prevención PDF
PLA1. Análisis UML PDF
PLA3. Introducción a la criptografía PDF
PLA7. Seguridad en redes inalámbricas de alcance personal PDF
PLA1. Caso práctico de aplicación de patrones PDF
PLA1. Introducción a los patrones PDF
PLA1. Catálogo de patrones PDF
PLA3. Infraestructura de clave pública PDF
PLA2. Aplicaciones Internet PDF

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La Normativa académica de la UOC dispone que el proceso de evaluación se fundamenta en el trabajo personal del estudiante y presupone la autenticidad de la autoría y la originalidad de los ejercicios realizados.

La falta de originalidad en la autoría o el mal uso de las condiciones en las que se hace la evaluación de la asignatura es una infracción que puede tener consecuencias académicas graves.

El estudiante será calificado con un suspenso (D/0) si se detecta falta de originalidad en la autoría de alguna actividad evaluable (práctica, prueba de evaluación continua (PEC) o final (PEF), o la que se defina en el plan docente), ya sea porque ha utilizado material o dispositivos no autorizados, ya sea porque ha copiado de forma textual de internet, o ha copiado de apuntes, de materiales, manuales o artículos (sin la citación correspondiente) o de otro estudiante, o por cualquier otra conducta irregular.

La calificación de suspenso (D/0) en la evaluación continua (EC) puede conllevar la obligación de hacer el examen presencial para superar la asignatura (si hay examen y si superarlo es suficiente para superar la asignatura según indique este plan docente).

Cuando esta mala conducta se produzca durante la realización de las pruebas de evaluación finales presenciales, el estudiante puede ser expulsado del aula, y el examinador hará constar todos los elementos y la información relativos al caso.

Además, esta conducta puede dar lugar a la incoación de un procedimiento disciplinario y la aplicación, si procede, de la sanción que corresponda.

La UOC habilitará los mecanismos que considere oportunos para velar por la calidad de sus titulaciones y garantizar la excelencia y la calidad de su modelo educativo.

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Esta asignatura sólo puede superarse a partir de la evaluación continua (EC). La nota final de evaluación continua se convierte en la nota final de la asignatura. La fórmula de acreditación de la asignatura es la siguiente: EC.

 

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