Wyniki 1-5 spośród 5 dla zapytania: authorDesc:"Jan Macheta"

SYNCHRONIZACJA POMIARÓW W SIECI ZIGBEE DLA APLIKACJI W DIAGNOSTYCE MASZYN DOI:10.15199/59.2017.6.19


  Diagnostyka maszyn jest jedną z aplikacji, gdzie spotykane są systemy oparte o rozproszoną sieć czujników (m.in. pomiar wibracji, temperatury, prędkości obrotowej itp.), komunikujące się w sposób bezprzewodowy. Pożądane cechy tego typu sieci telekomunikacyjnych obejmują możliwość pracy w dynamicznej topologii kratowej, stosowania urządzeń zasilanych bateryjnie oraz zapewnienia możliwie dużego zasięgu łączności, nawet kosztem zmniejszenia efektywnej przepływności. Jednym z protokołów, spełniającym ww. założenia i możliwym do zastosowania w tego typu aplikacjach jest ZigBee PRO Szczególnie interesująca jest możliwość jego wykorzystania w paśmie sub-GHz (w Europie jest to zakres 868.0-868.6MHz), co w znacznym stopniu zwiększa zasięg pojedynczego łącza radiowego w stosunku do bardziej popularnej warstwy fizycznej pracującej w pasmie 2.4GHz. Dokładna analiza zastosowania tego typu sieci w aplikacjach diagnostyki maszyn ujawnia jednak jeszcze jedno wymaganie, które jest istotne w przypadku stosowania algorytmów diagnostycznych wykorzystujących korelacje sygnałów z wielu punktów pomiarowych. Aby minimalizować konsumpcję energii zasilającej i zajętość kanału transmisyjnego, pomiary w tego typu sieciach wyzwalane są okresowo. Kluczowe jest zatem wyzwolenie ich możliwie jednocześnie, przy czym wymagana dokładność zależy od przyjętych metod pomiarowych. W prezentowanej aplikacji wymagano aby maksymalny rozrzut czasu pomiarów był mniejszy od 1 𝑚𝑠. Pociąga to za sobą konieczność zapewnienia odpowiednio precyzyjnej synchronizacji czasu pomiędzy węzłami sieci. Ponadto, ze względu na korelację danych z czujników, istotne jest także oszacowanie niepewności synchronizacji, która w znacznym stopniu zależy od pozycji węzła w sieci propagacji czasu. Niniejszy artykuł prezentuje praktyczne podejście do implementacji protokołu synchronizacji czasu w niskomocowej sieci sensorowej wykorzystującej protokół ZigBee PRO. 2. PRACE [...]

Warstwa komunikacji bezprzewodowej dla systemu baterii bezstykowej DOI:10.15199/13.2017.10.3


  Układy zasilania bezprzewodowego zaczęły w ostatnich latach nabierać znaczenia na rynku urządzeń elektronicznych, ciesząc się zainteresowaniem czołowych ośrodków badawczych. Wśród wiodących standardów bezprzewodowego przesyłu energii można wyróżnić standard Qi, rozwijany przez Wireless Power Consortium (WPC) oraz Rezence opracowany w ramach Airfuel Alliance [1, 2]. Systemy bezprzewodowego zasilania pozwalają budować produkty, których wyróżnikiem jest brak kabli i styków. Jednakże standardy te opracowano z myślą o rynku konsumenckim, gdzie dominującym modelem użycia jest bezprzewodowe ładowanie akcesoriów elektronicznych poprzez urządzenie zasilane z publicznej sieci energetycznej. Celem prowadzonych przez nas prac było skonstruowanie układu sterowania dla systemu dwukierunkowego przesyłu energii elektrycznej, co pozwoliło na realizację baterii bezstykowej [3, 4]. W proponowanym rozwiązaniu bateria bezstykowa oddaje energię i jest ładowana w sposób bezprzewodowy. Brak styków mechanicznych otwiera możliwości pracy urządzeń z wymiennym źródłem energii w przestrzeniach, gdzie konwencjonalne rozwiązania są trudne w obsłudze lub wręcz niedopuszczalne. Możemy zaliczyć do nich przestrzenie o dużym zapyleniu oraz przestrzenie zagrożone wybuchem. Ponadto system taki może być hermetyczny, co pozwoliłoby na pracę w środowiskach aktywnych chemicznie i o dużej wilgotności, włączając w to pracę pod wodą. Zaprezentowany w artykule dedykowany system komunikacyjny dla baterii bezstykowej pozwala na uzyskanie dobrych parametrów w założonym scenariuszu pracy, co czyni system baterii bezstykowej nowatorskim wymiennym źródłem zasilania przeznaczonym do pracy w trudnych warunkach środowiskowych. System baterii bezstykowej Na rysunku 1 przedstawiono uproszczony schemat blokowy baterii bezstykowej i współpracującego z nią odbiornika. System baterii bezstykowej składa się z: ● CLB (bateria bezstykowa; ang. Contactless Battery) - urządzenie[...]

ALGORYTM HEURYSTYCZNY MAKSYMALIZACJI PRZEPUSTOWOŚCI W SIECIACH IEEE 802.15.4-TSCH DOI:10.15199/59.2018.8-9.56


  1. WSTĘP W ostatnich latach wzrost zapotrzebowania przemysłu na urządzenia IoT (ang. Internet of Things) jest coraz częściej poruszanym tematem na łamach czołowych analiz biznesowych. Prognozy dają obraz dynamicznie rosnącego rynku technologii, mających na celu optymalizację procesów produkcyjnych. Spotykamy się z nową falą innowacji prowadzącą do rozwoju gałęzi technologii określaną jako IIoT (ang. Industrial Internet of Things). Kształtuje ona sposoby łączenia i wymiany danych w systemach silnie rozproszonych, dając narzędzie do zaawansowanych analiz. Optymalizacja skomplikowanych procesów produkcyjnych wymaga gromadzenia i przesyłania dużych ilości informacji a IIoT dostarcza nowych rozwiązań w postaci inteligentnych, bezprzewodowych sieci sensorowych i jest spoiwem tzw. Przemysłu 4.0. Zastosowania przemysłowe wymagają dużej niezawodności przy zachowaniu możliwie niskich kosztów, stąd duże zainteresowanie niskomocowymi systemami bezprzewodowymi [1]. Niezawodność, rozumiana jako nieprzerwana dostępność urządzeń oraz spełnienie stawianych wymogów QoS (ang. Quality if Service) może zostać wsparta dzięki technice TSCH (ang. Time Slotted Channel Hopping). Synchronizacja czasu oraz technika TSCH pozwala na wieloletnią pracę na zasilaniu bateryjnym przy zachowaniu ilości udanych transmisji na poziomie 99,9995% [2]. Opracowania bezprzewodowej sieci niskomocowej natywnie wspierającej stos TCP/IP podjęła się organizacja IETF, której wysiłkiem powstał standard 6LoWPAN [3][4]. Kolejnym krokiem była adaptacja stosu 6LoWPAN do rozszerzenia TSCH w standardzie IEEE802.15.4e, będąca celem dla utworzonej grupy roboczej 6TiSCH. Obiektem badań oraz implementacji pozostaje warstwa planisty koordynująca zestawianie, utrzymywanie oraz rekonfiguracje połączenia w ramach IEEE802.15.4-TSCH. Zagadnienie to jest obecnie nowym tematem badawczym wielu ośrodków naukowych. W niniejszym artykule przedstawiamy własny algorytm planisty scentralizowa[...]

MODEL ZUŻYCIA ENERGII DLA WĘZŁÓW SIECI 6TISCH W PAŚMIE SUB-GHZ DOI:10.15199/59.2019.7.11


  1. WSTĘP Sieci LLN pozwalają na połączenie dużej liczby urządzeń o ograniczonych zasobach sprzętowych w kratową sieć bezprzewodową. Głównym elementem umożliwiającym komunikację jest stos sieciowy dostarczający odpowiednią jakość usług (QoS, ang. Quality of Service). Od aplikacji IIoT wymaga się zapewnienia wysokiej niezawodności, wieloletniej pracy na baterii i dobrej integracji z Internetem przy zachowaniu niskiego kosztu urządzeń, co sprzyja poszukiwaniu i wdrażaniu nowych rozwiązań w zakresie radiowej transmisji danych. Technika TSCH zdobyła uznanie w zastosowaniach przemysłowych odpowiadając wymaganiom stawianym urządzeniom pracującym w takim środowisku [1]. Sieci pracujące w trybie TSCH pracują synchronicznie w wielu kanałach częstotliwości, posługując się szczelinami czasowymi, które są alokowane w celu realizacji transmisji poszczególnych pakietów w sieci w obrębie cyklicznej superramki. Jeden z pierwszych protokołów pracujący w tym trybie, TSMP (ang. Time Synchronized Mesh Protocol), dał zadowalający rezultat w projektach pilotażowych wykazując się wysokim poziomem niezawodności, wyrażonym jako współczynnik dostarczania pakietów, który wyniósł ponad 99,9% [2]. Technika TSCH stała się również podstawą takich standardów przemysłowych jak Wireless- HART oraz ISA100.11a. W 2015 roku tryb TSCH został wprowadzony do standardu IEEE 802.15.4, definiując warstwę PHY oraz MAC, jednak bez rozwiązania kwestii sposobu alokacji szczelin czasowo-częstotliwościowych. Rozwiązania tej kwestii oraz integracji standardu IEEE 802.15.4-TSCH ze stosem 6LoWPAN podjęła się grupa robocza IETF 6TiSCH. W wyniku jej prac zaproponowano tzw. konfigurację minimalną, definiującą m.in. sposób zestawiania i podtrzymania działania sieci oraz interfejs planisty rezerwujący zasoby łącza (6P/6top). Standard 6TiSCH jest obecnie aktywnie rozwijany przez środowisko akademickie i komercyjne [3][4]. W większości projektów bazuje on na warstwie fizycznej [...]

Synchroniczna, niskomocowa bezprzewodowa sieć sensorowa do monitorowania przemysłowych procesów produkcyjnych DOI:10.15199/48.2019.09.27

Czytaj za darmo! »

Rosnące potrzeby związane z optymalizacją procesów produkcyjnych wymagają stosowania nowych rozwiązań w obszarze zdalnego dostępu do urządzeń pomiarowych i wykonawczych. Rynek aplikacji przemysłowych jest obecnie jednym z głównych odbiorców technologii tzw. Internetu Rzeczy, a na jego potrzeby opracowywane są specjalne rozwiązania. Obejmują one m.in. nowe metody łączności bezprzewodowej, stanowiące pomost łączący elementy z grupy OT (ang. Operational Technology) [1], monitorujące i sterujące pracą fizycznych podzespołów wykorzystywanych w procesach przemysłowych z rozwiązaniami IT (ang. Informational Technology), odpowiedzialnymi za agregację, obróbkę i prezentację danych, niejednokrotnie połączonych z zaawansowanym wnioskowaniem. Obie te grupy odróżnia kontekst wykorzystania - OT stanowi narzędzia wykonawcze, natomiast IT kwalifikujemy do narzędzi zarządzając. Obecne rozwiązania IT w zakresie komunikacji bazują głównie na protokole IP (ang. Internet Protocol), który w postaci warstwy transportowej TCP/IP, stał się standardem komunikacyjnym tworzącym współczesny Internet. Niestety, jego wykorzystanie w szerokiej gamie urządzeń OT jest trudne, ze względu na bariery techniczne i ekonomiczne. Powoduje to widoczną segmentację, która znacząco utrudnia integrację usług. Poziomy OT i IT najczęściej komunikują się dziś przez różnego rodzaju bramy i punkty dostępowe, dokonujące translacji protokołów i danych aplikacyjnych. Ich skuteczna integracja może zaistnieć dzięki adaptacji przez technologie OT protokołu IP [2], przy czym w zastosowaniach przemysłowych wymagana jest dodatkowo wysoka niezawodność i jakość komunikacji (QoS - ang. Quality of Service) oraz deterministyczne działanie [3]. Wdrażane rozwiązanie musi być też skalowalne, gdyż doskonalenie procesów produkcyjnych idzie w parze z rosnącą liczbą komunikujących się ze sobą urządzeń, co nie może skutkować degradacją funkcji komunikacyjnych. Sam proces instalacji nowych sys[...]

 Strona 1