ВАРІАНТ УНІФІКОВАНОГО БАЗОВОГО МОДУЛЯ КОНТРОЛЮ І УПРАВЛІННЯ ПРИСТРОЯМИ ДЛЯ ТЕХНОЛОГІЙ ІНТЕРНЕТУ РЕЧЕЙ - Scientific conference
Main page
UA RU EN

Congratulation from Internet Conference!

Hello

Рік заснування видання - 2011

ВАРІАНТ УНІФІКОВАНОГО БАЗОВОГО МОДУЛЯ КОНТРОЛЮ І УПРАВЛІННЯ ПРИСТРОЯМИ ДЛЯ ТЕХНОЛОГІЙ ІНТЕРНЕТУ РЕЧЕЙ

24.09.2021 22:04

[1. Information systems and technologies]

Author: Семенюк П.Р., магістрант, кафедра комп’ютерних систем та мереж, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, м. Чернівці; Бранашко В.О., фахівець, кафедра комп’ютерних систем та мереж, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, м. Чернівці; Воробець Г.І., к.ф.-м.н., доцент, кафедра комп’ютерних систем та мереж, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, м. Чернівці;


Вступ. Вбудовані комп’ютерні засоби і системи відіграють все більш вагому роль не тільки на великих підприємствах, а й в забезпеченні побутового комфорту людини. Вони все частіше почали застосовуватись у різних сферах життєдіяльності людини, а з розвитком комп’ютерних мереж стали все більш інноваційними та здатними до зв’язку, обміну інформацією та виконання сумісних і спільних функцій. Все частіше такі засоби, вбудовані в системи повсякденного вжитку, наділяють елементами штучного інтелекту і реалізують за технологіями «Інтернету речей». Визначень терміну «Інтернет речей» наразі можна знайти у вигляді більше десятка варіантів. Проте, найпростіше пояснення описує Інтернет речей, як мережу фізичних об'єктів, оснащених технологіями для взаємодії між собою, тобто один з одним, а також із зовнішнім середовищем [1]. 

Зауважимо, що така ж тенденція, яка спостерігалася на ранніх етапах розвитку мережевих технологій, має місце і наразі. Наприклад, в кінці 1980-х та на початку 1990-х років відома фірма «Cisco» сформувалася як велика компанія саме завдяки своїм зусиллям щодо встановлення зв'язку між різнорідними мережами за допомогою багатопротокольної маршрутизації. Загалом, в кінцевому підсумку вона зробила протокол IP загальноприйнятим мережевим стандартом. У тому, що стосується Інтернету речей, історія повторюється, але в значно більших масштабах. Є відомі різні варіанти підключення пристроїв до існуючих мереж, тому перед Інтернетом Речей постає актуальним питання: як зв’язати велику кількість різнотипних за архітектурою та функціоналом пристроїв за допомогою різних інтерфейсів зв’язку?

Сучасна концепція Інтернету речей має на увазі, що всі сучасні пристрої незалежно від платформи повинні мати можливість спільно функціонувати з іншими пристроями і сервісами, утворюючи єдину взаємопов'язану екосистему, а не існувати ізольовано [2].

Тому метою даних досліджень було створення уніфікованого базового модуля контролю і управління периферійними пристроями для технологій інтернету речей, а також його дослідження щодо сторонніх впливів різної природи, та способів покращення показників інформаційної безпеки вбудованих систем. 

Методика та отримані результати досліджень. 

Запропоноване рішення уніфікованого базового модуля контролю і управління периферійними пристроями для технологій інтернету речей має перевагою те, що до нього можна під’єднувати декілька пристроїв, та дистанційно ними керувати, отримувати потрібні дані. Завдяки компактності та простоті підключення він ідеально підходить для використання в побутових умовах та в промисловості, саме для цього і була проведена першочергова розробка. 

Будова даного універсального контролера. Щоб реалізувати даний пристрій нам необхідне відповідне апаратне забезпечення. Основними елементами таких підсистем є відповідні сенсори та керуючі пристрої. До прикладу, прототип даного пристрою має декілька основних елементів, як реле, семисегментні індикатори, елементи початкової установки та відповідні порти для під’єднання різноманітних сенсорів. Для тестування прототипу використано декілька сенсорів: температури, вологи, фоторезистор видимого діапазону, запалювальний пристрій (використовували для промислового осушувача зернових культур).

Окрім набору сенсорів та виконуючих пристроїв для даного пристрою керування потрібен головний керуючий пристрій. Оскільки дана система розроблялась з можливістю дистанційного керування та моніторингу, то актуальним було питання вибору такої апаратної платформи, що має змогу підключатись до глобальної мережі інтернет та забезпечує підтримку програмування за допомогою фреймворку Arduino IDE. Тому керуючим елементом обрано апаратне рішення на основі платформи ESP32. Першочергово для розробки прототипу даного пристрою вибрано апаратну платформу Arduino Nano (рис. 1).

   

Рис. 1 Зворотне і фронтальне зображення базового модуля керування

Для виводу інформації на самому пристрої використовується семисегментний індикатор (рис. 1 і 2). Основною інформацією для виводу є показники температури та рівня вологості, проте допускаються й іншого типу, все залежить від завдання, яке повинен виконувати універсальний модуль. В даному пристрої також можливе ручне керування за допомогою вбудованої клавіатури.

Пристрій був модифікований і удосконалений для компактності та зручності у використанні, а основною перевагою є те, що даний модуль можна адаптувати для будь-яких систем. Зокрема, для прикладу, клімат контроль в «Розумному будинку», до даного пристрою можна під’єднати системи керування опаленням, вентиляції, кондиціонування. Завдяки дистанційному керуванню користувач зможе віддалено керувати налаштуваннями модуля пристроями, налаштувати самостійно потрібну температуру та вологість, тощо. 



Рис. 2 Принципова схема універсального пристрою

Висновки. Запропоноване технічне рішення і його дослідження підтвердили можливість реалізації режиму мультифункціонування модуля і високу надійність технісної розробки та програмного забезпечення.

Література:

1. Архітектура і технології ІоТ. – [Електронний ресурс]. – режим доступу - https://learn.ztu.edu.ua/pluginfile.php/68838/mod_resource/content/2/Л-1.pdf

2. Екосистема Інтернету речей. – [Електронний ресурс]. – режим доступу - http://edu.asu.in.ua/mod/book/view.php?id=112&chapterid=229



Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Another articles in this section

Сonferences

Conference 2024

Conference 2023

Conference 2022

Conference 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення