Ново

1. uMAC – Едно средство, подходящо за проектиране на безжична мрежа от микро- контролери.

При изграждане на Система за управление на група от разнородни и пространствено раздалечени обекти, естествено решение е построяването на мрежа от микроконтролери, всеки от които изпълнява контролни функции, специфични за конкретното управлявано устройство. Бързото развитие на безжичната технология създава възможности тези мрежи да се реализират като безжични. Съществуват различни типове безжични мрежи и съответни мрежови протоколи за комуникация между мрежовите устройства, включени в тях. Повечето са стандартизирани и производителите претендират за унифицируемост – нещо, което както показва практиката, си остава само добро пожелание. Налице е появата на дистанциране на мрежовата комуникация от конкретните приложения. Използвайки вградените в мрежовите стекове възможности за криптиране на съобщенията и взаимодействието между мрежовите нодове, производителите скриват вътрешно- мрежовата структура. В краен резултат, съществено се затруднява работата на приложния инженер, който се превръща в прост консуматор на фирмените изделия.

Отчитайки специфичните изисквания към безжичните мрежи, реализиращи Система за управление на група от разнородни и пространствено раздалечени обекти, е създаден мрежови стек uMAC, който съществено упростява проектирането на подобни системи и в същото време се явява разширение на известния IEEE 802.15.4 .

Основни характеристики на uMAC мрежите и мрежовите устройства.

v uMAC поддържа мрежи с дървовидна топология, включващи до 4080 нишки (threads), всяка една от които реализира автономна под- мрежа с неограничена дължина и ограничен брой на нодовете включени в нея (до 2805). Нишките включват един общ нод – Gate Way, който участва като първи елемент във всяка от тях. Този нод осигурява достъп на всяка от нишките до външно устройство ( USB и/или GPRS(TCP client)). Безжичната мрежа, проектирана с uMac стек, може да включва до над 10 милиона отдалечени мрежови устройства( микро- контролери).

v В uMAC се поддържат три вида мрежови устройства:

- Gate Way - общо устройство за всички нишки;

- Рутери- устройства, реализиращи рутиране на съобщенията във всяка една от нишките;

- Крайни устройства, включени в локални безжични мрежи, позиционирани към рутерите ( в локалната мрежа към даден рутер могат да бъдат включени до 10 крайни устройства).

Всяко от устройствата се базира върху безжичен микро- контролер (JN5168, JN5169 или друг с възможност за работа с IEEE 802.15.4). Във Флаш- паметта на този контролер са включени: (1) IEEE 802.15.4 стек; (2) uMac стек; (3) Приложна програма, реализираща управляващите функции на контролера, изготвена от потребителя. Изключевие е Gate Way, където освен гореописавия фирмуер са включени и програмни драйвери за достъп до USB ( близък достъп ) и/или GPRS(TCP client) ( отдалечен достъп ) .

v Всяко мрежово устройство в uMAC се адресира от Gate Way чрез уникален адрес, включващ четири елемента:

- номер на радиоканал - (11-27);

- номер на нишка - (0-255);

- адрес на рутер в дадена нишка – (1-255);

- адрес на крайно устройство от локална мрежа към даден рутер - ( 0-10 ).

v Съобщенията от Gate Way към дадено мрежово устройство, адресирано чрез задаване на съответен адрес, се рутират по нишката, съдържаща устройството. Тези съобщения имат семантика на команда за това устройство. След получаването им от адресанта, последният задължително отговаря, като отговорът се рутира към Gate Way по същата нишка. При липса на отговор, Gate Way включва специален тестови режим за проверка на линията, включваща последователно информация за силата на радио- сигнала до всяко междинно устройство от траекторията на рутинането.

Особености на uMac мрежите.

v Всяко мрежово устройство може да съдържа приложна програма, изготвена от потребителя. Последният изготвя и програмния интерфейс за работа с нея на базата на правила, поддържани от uMac.

v В даден момент в мрежата е възможно рутиране само на едно съобщение. Презюнкцията е, че всяко устройство изпълнява, независимо от останалите, своята приложна програма непрекъснато във времето, докато съобщенията се използват само за конфигурация, стартиране или управление на устройството.

v Всеки два рутера от дадена нишка, имащи последователни адреси, трябва да се намират на разстояние един от друг, осигуряващо им радиообхват. Същото се отнася и за крайните устройства, по отношение на рутера, който ги координира.

В настоящата реализация се предполага, че всички мрежови устройства са винаги захранени.

Предназначение на uMac мрежите

v uMac мрежите са предназначени за проектиране на Системи за управление на група от разсъсредоточени обекти със различно предназначение:

- интелигентно улично осветление, реализирано чрез Лед осветители (Inteligent Street Lughting);

- интелигентен дом ( Smart home and Home automation systems);

- управление на микроклимата и технологичните процеси в оранжерии (Green house control systems);

- управление и контрол на складови помещения;

- управление и контрол на енерго- консуматори с цел минимизация на енерго- разходите;

- управление и контрол на обекти с дискретен или непрекъснат цикъл н работа и др..

v За разлика от останалите мрежови реализации, uMac мрежите могат да включват много голям брой възли и да се разширяват неограничено, без да се ограничават специфичните за отделните контролери функции;

v Архитектурата на uMac предоставя възможност една мрежа да управлява едновременно различни комплекси от обекти ( всеки свързан с определена нишка на мрежата- например улично осветление, заедно с вътрешно осветление, управление на оранжериен блок, складово стопанство, микроклимата в офисни помещения, енергоразходите и др.);

v Всяка uMac мрежа има възможности да бъде включена към компютър, реализиращ супервайзорски функции и/или свързана към отдалечен контролен център, използвайки безжичен Интернет, базиран на GPRS интерфейс;

v uMac мрежите са подходящи за реализация на “Дълги тънки мрежи”, предназначени за управление на редица от обекти, разположени в линия и отдалечени един от друг ( Например последователност от осветителни тела в уличното осветление). В този случай, нодовете на мрежата могат да функционират като контролери на димирането на отделните тела или просто като посредници, осигуряващи мрежовия трафик по “дългата тънка мрежа”, формирана чрез uMac нишка.

На Фиг.1. е показана топологичната схема на една uMAC мрежа.

Фиг. 1

Легенда:

G –gateway device;

Ri –router device (the device functions as router but is programmed as IEEE 802.15.4 coordinator);

Eij –end device j (it belongs to router Ri );

Thread i -logical thread i;

Lan i – WLAN belongs to Ri;

Radio channel – radio channel, common for all wireless network devices.

2. Ние вече работим с новия безжичен контролер на NXP - JN5168-000-M01, който замени спрения от производство JN5148-000-M01. Всички модули и приложения, представени в сайта са реализирани вече с JN5168-000-M01. Локалните безжични мрежи, използващи стек JENIE са заменени с такива, проектирани на базата на поддържаните от NXP стекове: Zig Bee PRO, Low Pan JenNet IP6 или IEEE 802.15.4.

3. Български инженери и научни работници от ИКИТ- БАН проектираха специализирани микропроцесрни контролери, извършващи измервания на параметрите на плазмата в открития космос. През 2013 г научното оборудване беше доставено и инсталирано на борда на Международната Орбитална Станция, в рамките на международен проект Obstanovka. От този момент започнаха систематични изследвания на пространството в близост до станцията. В този сайт ще бъдат представяни техническите решения, използвани при реализацията на тези контролери, резултати от работата им (на първо време на руски и английски ) и периодични отчети от измерванията, реализирани с българските прибори.

4. Ново за малки фирми. M2Mic предлага интегрирана система (WMCS 100) за управление на основните технологични процеси, включени в работата на фирмата, заедно със съпътстващи дейности, осигуряващи подобряване на микроклимата, минимизация на енергоразходите и оптимизиране на условията за труд.