М.В. ЗАМАРИНА, С.Н. СЫРОЕЖКИН Научный руководитель – М.В. СЕРГИЕВСКИЙ, к.т.н., доцент

М.В. ЗАМАРИНА, С.Н. СЫРОЕЖКИН
Научный руководитель – М.В. СЕРГИЕВСКИЙ, к.т.н., доцент
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ
ОБЪЕКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ
БЕСПРОВОДНЫХ СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙ
Описана система, представляющая собой комплексный инструмент для развёртывания, управления и мониторинга беспроводных сенсорных сетей (БСС).
Система позволяет конечным пользователям не только анализировать собираемые
сетью данные, но и осуществлять её настройку без привлечения дополнительных
специалистов и использования средств программирования.
В настоящее время задачи построения распределенных систем для
сбора данных и мониторинга состояния объектов возникают в самых различных прикладных областях, но использование традиционных проводных решений не всегда эффективно из-за высокой стоимости инсталляционных работ и обязательного технического обслуживания. Кроме того,
некоторые условия эксплуатации систем подобного класса делают в
принципе невозможным использование проводных решений. По этим
причинам технология беспроводных сенсорных сетей (БСС) является
чрезвычайно привлекательной для построения систем мониторинга критически важных объектов.
Однако основной сложностью применения технологии БСС является
необходимость привлечения к разработке и обслуживанию сети широкого
круга специалистов, которые должны обладать знаниями как в области
беспроводных протоколов передачи данных и построения распределенных систем, так и в вопросах разработки и применения датчиков разного
назначения. Таким образом, привлекательность и экономическая обоснованность применения технологии БСС для многих потенциальных областей снижается.
В данной работе описывается система, предназначенная для развертывания, управления и мониторинга БСС. Данная система представляет собой совокупность взаимодействующих серверных и сетевых компонентов,
которыми являются управляющие приложения для локальных узлов сети
и сервер управления работой всей БСС.
Управляющие приложения для узлов сети устанавливаются непосредственно на каждый узел сети и работают в соответствии с заложенным
алгоритмом. Основная задача управляющих приложений – это отправлять
сообщения с показаниями датчиков, а также отвечать на запросы сервера
управления работой БСС.
В состав сервера управления работой БСС входят несколько подсистем: контроллер беспроводной сети, система доставки и хранения показаний и служебных данных, а также система управления конфигурацией
сети.
Контроллер сети осуществляет непосредственную работу с узлами
БСС. С его помощью решаются задачи по формированию БСС заданной
конфигурации и по взаимодействию узлов сети с другими подсистемами
сервера. В процессе такого взаимодействия возникают исходящие потоки
данных (от сервера к узлам сети), входящие потоки данных (от узлов сети
к серверу), а также служебные потоки, адресатом которых является сам
контроллер.
Система доставки и хранения показаний датчиков и служебных данных осуществляет транспортировку данных от узлов сети и последующее
размещение их в БД.
Разработка компонентов системы осуществлялась с помощью платформы Mote Runner, предназначенной для создания программных средств
БСС. В качестве узлов сети использовались аппаратные модули IRIS компании Memsic. Реализация программных компонентов системы осуществлялась на языках C#, JavaScript и Delphi. В качестве системы хранения
данных использовалась СУБД Postgre SQL.
Компоненты разработанной системы поддерживают следующие базовые функции:
- запуск и остановка БСС заданной конфигурацией;
- хранение показаний датчиков и служебных данных;
- непрерывный мониторинг сети с целью обнаружения вышедших
из строя и новых мотов;
- визуализация данных сети.
Разработанная система была протестирована на виртуальном и реальном оборудовании.
Список литературы
1.
2.
3.
4.
Среда Mote Runner. Документация. – URL: http://www.zurich.ibm.com/moterunner/
Carlos de Morais Cordeiro, Dharma Prakash Agrawal. Ad Hoc & Sensor Networks //
New Jersey-World Scientific – 2006 - 642 стр.
Сергиевский М.В. Беспроводные сенсорные сети. Часть 2.// КомпьютерПресс
4’2008. URL: http://compress.ru/article.aspx?id=18943&iid=877
Сергиевский М.В., Сыроежкин С.Н. Беспроводные сенсорные сети. Часть 3. Средства программирования.// КомпьютерПресс 8’2008.