Разработка алгоритмического обеспечения беспроводной информационно - измерительной системы учета энергоресурсов - Способ реализации автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии на базе беспроводной технологии ZigBee
В состав беспроводных информационно - измерительных систем (БИИС) входят устройства трех видов: интеллектуальные датчики (ИД) и их кластеры и центральный контроллер, координирующий работу сети.
Центральный контроллер организует и настраивает сеть; координирует работы входящих в нее блоков; выполняет сбор и конечную обработку измерительной информации, поступающей от ИД. Беспроводная передача данных с помощью радиолиний связи использует известную технологию Zigbee.
В дипломном проекте предлагается построить сеть, имеющую мозаичную структуру квадратных полей. Граф БИИСС, включающей центральный координатор ЦК и 34 узла сети, представлен на рисунок 2.10. Корнем графа является центральный контроллер ЦК, вокруг которого на трех стратах расположены узлы сети с номерами 1-34. Каждый узел содержит ретранслятор сообщений и кластер ИД, соединенный с ретранслятором беспроводной или проводной линией связи. Тонкими линиями помечены ребра графа, являющиеся радиолиниями передачи сообщений.
Рисунок. 2.10 - Граф беспроводной сенсорной сети
Расстояние доступа r между соседними по диагоналям ретрансляторами сообщений обеспечивает надежную радиосвязь.
Рассмотрим подробно принципы работы алгоритма.
Пусть, имеется N приемопередатающих устройств, расположенных на территории многоквартирного дома. Перед началом процесса самоорганизации все элементы сети, кроме базовой станции находятся в режиме приема. Базовая станция начинает процесс организации сети по средствам отправки в радиоэфир широковещательного пакета инициализации.
На самом деле этот пакет инициализации для узла сети является предложением присоединиться к сети. После того, как узел получил это приглашение, он передает этот пакет инициализации далее. Но это только в том случае если этот узел не получал этот пакет ранее. Если узел уже получал пакет инициализации, то процесс ретрансляции приглашения заканчивается. При получении пакета инициализации, в памяти узлов создаются и хранятся таблицы маршрутизации, содержащие идентификационный номер сети, сетевые адреса центрального и родительского узла сети. Узел, от которого рассматриваемый узел получил пакет инициализации становится для него родительским. Когда пакет инициализации, получен непосредственно от базовой станции, то в таблице маршрутизации адреса родительского узла и базовой станции совпадают. Когда пакет инициализации был получен от ретранслятора, то родительским адресом будет адрес ретранслятора.
После получения пакета инициализации узел по прошествии некоторого времени посылает пакет подтверждения подключения к сети.
Все узлы, которые получили пакет подтверждения подключения к сети ретранслируют его своему родительскому узлу. Таким образом, на центральный узел поступят все пакеты подтверждения. Центральный узел, получая пакет подтверждения, производит действия по обработки пакета, м целью регистрации в сети нового подключенного узла. Когда идентификационный номер узла, отправившего пакет подтверждения, зарегистрирован на центральном узле, узел считается проинициализированным.
Процесс инициализации ограничен во времени. По прохождении времени инициализации базовая станция, основываясь на полученных данных из пакетов подтверждения, определяет систему возможных связей в сети. На этом процесс определения всех возможных связей в беспроводной сети завершен. Сформировавшийся режим назовем режимом ожидания.
Кроме определения системы связей в сети, алгоритм самоорганизации для каждого узла устанавливает маршрут, по которому этот узел может связаться с базовой станцией. Опрос ретрансляторов производится в соответствии с разработанным алгоритмом. Блок - схема алгоритма приведена на рисунке 2.11.
Рис.2.11 - Блок - схема алгоритма опроса элементов беспроводной информационно - измерительной системы
3. Экспериментальная часть
Похожие статьи
-
Перспективной областью применения стандарта Zigbee являются беспроводные системы считывания показаний различных счетчиков. Данный сегмент рынка крайне...
-
Для реализации ИИС контроля расхода энергоресурсов проведем анализ характеристик существующих беспроводных технологий передачи данных. Наиболее...
-
В данном пункте дипломного проекта на основании характеристик распространения, полученных из литературных источников, экспериментальных измерений,...
-
Экономить можно то, что учтено. Сегодня нет масштабной федеральной программы совершенствования учета. До сих пор большинство потребителей пользуется...
-
Информационно - измерительные системы: структура и состав Постоянное совершенствование и развитие средств измерений необходимо для промышленного...
-
ЖКХ в настоящее время является одной из областей жизни российских граждан, в которой происходят кардинальные преобразования на основе современных...
-
В дипломном проекте разработана и подробно описана беспроводная информационно - измерительная система учета энергоресурсов. Внедрение данной БИИС учета...
-
Перед началом непосредственного использования программы "Сервер опроса", следует создать рабочую конфигурацию сервера с помощью программы - конфигуратора...
-
Россия располагает масштабным недоиспользуемым потенциалом энергосбережения, который по способности решать проблему обеспечения экономического роста...
-
Статический однофазный счетчик активной и реактивной электрической энергии ST 1000-6 Статические однофазные счетчики активной и реактивной электрической...
-
Учебный процесс в ННГАСУ сопровождается значительной информационной базой, развитием компьютерного парка и внедрением в образовательный процесс...
-
Выбор средств реализации информационной системы Названные в параграфе 1.4. настоящей работы задачи могут быть решены тремя типами средств автоматизации:...
-
Экономическое обоснование необходимости разработки информационной системы "Учет посещаемости в детском саду" В современных условиях хозяйствования...
-
Назначение и технологические функции автоматизированной системы оперативного управления перевозками Автоматизированная система оперативного управления...
-
Математическое и программное обеспечение (МО, ПО)- совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач...
-
Описание проекта, который является объектом исследования Проект - представляет собой внедрение информационно - аналитической системы управления карьерой...
-
Транспортная стратегия России до 2025 г. определила основные направления развития железнодорожного транспорта. Предусмотрено создание таких условий, при...
-
Введение, Общие сведения о локальных сетях - Разработка локальной сети для ОАО "Корпорация Монстров"
Общие сведения о локальных сетях Локальный сеть вычислительный сервер Локальная Сеть (локальная вычислительная сеть, ЛВС) - это комплекс оборудования и...
-
Физическая модель базы данных определяет способ размещения данных в среде хранения и способ доступа к этим данным, которые поддерживаются на физическом...
-
Основные требования и характеристики современных и применение технических средств АИС Автоматизированная информационная система (АИС) представляет собой...
-
Автоматизированные системы научных исследований - Теоретические основы информационных технологий
Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ) представляют собой программно-аппаратные комплексы, обрабатывающие данные, поступающие от...
-
Структурная схема терминов Под корпоративной информационной системой (КИС или EIS - Enterprise Information System) понимают информационную систему...
-
Последовательность действий при принятии решения о внедрении корпоративной информационной системы С чего начать разработку решения? Любая промышленная...
-
Разработка концептуальной модели АИС - Проектирование автоматизированной информационной системы
Любая деятельность компании отражается в документах, и, чтобы улучшить качество рабочих бизнес-процессов, необходимо улучшить документооборот, т. е....
-
К информационному обеспечению системы Уровень хранения данных в системе должен быть построен на платформе СУБД MS SQL Server. Данные системы хранятся на...
-
Известно, что схемы процессов являются основой для настройки процесса в информационных системах. Схемы процессов легли в основу настройки процесса...
-
IDS сетевого уровня имеют много достоинств, которые отсутствуют в системах обнаружения атак на системном уровне. В действительности, многие покупатели...
-
Advanced Encryption System - алгоритм шифрования, разработанный в 1998 году, который пришел на замену алгоритму DES. Данный алгоритм базируется на шифре...
-
Из универсальных языков программирования сегодня наиболее популярны следующие: Бейсик (Basic), Паскаль (Pascal), Си++ (C++), Ява (Java). Для каждого из...
-
Технологии распределенных вычислений (РВ) Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи....
-
Операционная система Windows - Программное обеспечение информационных компьютерных систем
Само название Windows, на русском языке означает "Окна" и имеет в нашем языке синонимы Виндовс, Вундоуз и другие производные полученные после перевода....
-
Наиболее распространенная форма - ЭВМ. Раньше чаще использовались вычислительные центры (ВЦ). Вычислительный центр - организуется и специализируется на...
-
Возрастающая сложность современных автоматизированных систем управления и повышение требовательности к ним обуславливает применение эффективных...
-
Структурная схема терминов - История создания и развития автоматизированных информационных систем
Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей...
-
В данной дипломной работе будут предложены различные системы организации абонентского доступа. Предлагается строить КС с применением базовых...
-
Из-за того, что транспортная система создает основу для взаимосвязанной работы отдельных компьютеров, ее часто отождествляют с самим понятием...
-
После того, как был реализован процесс карьерного планирования в информационной системе, можно сделать выводы о том, что внедрение информационной системы...
-
Организация шифруемого соединения - Разработка корпоративной сети на основе технологий xDSL
Для пояснения схемы рассмотрим пример работы по защищенному соединению между центральным офисом и одной из удаленных площадок. Трафик из локальной сети...
-
3.1 Алгоритм функционирования СУ технологического объекта Рисунок 8 - Общий алгоритм функционирования 3.2 Алгоритм запуска технологического объекта...
-
Как известно, реализация каждого основного технологического процесса требует наличия вспомогательных (второстепенных) процессов, обеспечивающих...
Разработка алгоритмического обеспечения беспроводной информационно - измерительной системы учета энергоресурсов - Способ реализации автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии на базе беспроводной технологии ZigBee