Моделювання конвеєрно-модульного перенесення мультимедійних даних у сенсорній мережі транспортної системи
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.162305Ключові слова:
сенсорна мережа, Інтернет речей, взаємодія реального часу, контроль затримок, конвеєрно-модульний переносАнотація
В роботі досліджені питання побудови і взаємодії розподілених сенсорних мереж в архітектурі Інтернету речей і системах автоматизованого управління динамічними інфраструктурними об'єктами. Проаналізовано особливості та структура мультимедійних потоків цифрової телеметрії і пакетних даних між контроллерами сенсорних мереж міського транспорту. Запропоновано спосіб модифікації стандартного мережевого інтерфейсу Ethernet на підрівні управління логічним з'єднанням (LLC) за технологією "сирих сокетів" (Raw Socket) для спільної передачі багатоканальної телеметрії і пакетних даних. Розроблено програмний симулятор конвеєрно-модульного перенесення на мові Python в операційній системі Linux Ubuntu, в якому використано метод динамічного структурування даних тегами розмітки.
Актуальність даної роботи обумовлена необхідністю подальшого підвищення міжмережевої інтероперабельності при побудові гетерогенних систем Інтернету речей.
В результаті проведених досліджень обгрунтовано застосування конвеєрно-модульного перенесення (КМП) для обміну даними телеметрії з обмеженням затримок в системах контролю безпеки міського транспорту. Проведені випробування симулятора конвеєрно-модульного перенесення підтвердили релевантність і логічну несуперечливість основних принципів кодування, передачі і декодування мультимедійних даних в каналі зв'язку КМП.
Отримані результати створюють науково-методичні передумови для поповнення існуючого стека TCP / IP новим протоколом міжмережевого взаємодії з обмеженням затримок, який може використовуватися спільно з протоколом IP в додатках реального часу Інтернету речей, і перш за все, в системах управління безпекою міського транспорту
Посилання
- Porkodi, R., Bhuvaneswari, V. (2014). The Internet of Things (IoT) Applications and Communication Enabling Technology Standards: An Overview. 2014 International Conference on Intelligent Computing Applications. doi: https://doi.org/10.1109/icica.2014.73
- Miraz, M., Ali, M., Excell, P., Picking, R. (2018). Internet of Nano-Things, Things and Everything: Future Growth Trends. Future Internet, 10 (8), 68. doi: https://doi.org/10.3390/fi10080068
- Verma, P. K., Verma, R., Prakash, A., Agrawal, A., Naik, K., Tripathi, R. et. al. (2016). Machine-to-Machine (M2M) communications: A survey. Journal of Network and Computer Applications, 66, 83–105. doi: https://doi.org/10.1016/j.jnca.2016.02.016
- Boubaker, O., Balas, V. E., Benzaouia, A., Chaabane, M., Mahmoud, M. S., Zhu, Q. (2017). Time-Delay Systems: Modeling, Analysis, Estimation, Control, and Synchronization. Mathematical Problems in Engineering, 2017, 1–3. doi: https://doi.org/10.1155/2017/1398904
- Yu, W., Cao, J., Chen, G. (2008). Stability and Hopf Bifurcation of a General Delayed Recurrent Neural Network. IEEE Transactions on Neural Networks, 19 (5), 845–854. doi: https://doi.org/10.1109/tnn.2007.912589
- Bharathidasan, A., Sai Ponduru, V. A. Sensor Networks: An Overview. Available at: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.84.5089&rep=rep1&type=pdf
- Zheng, J., Jamalipour, A. (2008). Introduction to Wireless Sensor Networks. Wireless Sensor Networks, 1–18. doi: https://doi.org/10.1002/9780470443521.ch1
- Doyle, P. (2004). Introduction to Real-Time Ethernet I. The Extension. A Technical Supplement to Control Network, 5 (3). Available at: http://www.ccontrols.com.cn/pdf/Extv5n3.pdf
- Lammermann, S. (2008). Ethernet as a Real-Time Technology. Leipzig, 21. Available at: http://www.lammermann.eu/wb/media/documents/real-time_ethernet.pdf
- EtherNet/IP Programmer’s Guide (2009). Parker Hannifin Corporation. Available at: https://www.naic.edu/~phil/hardware/byuPhasedAr/floor/Parker_EthernetIP_UG.pdf
- Cao, J. PROFINET. Available at: http://www.cs.wayne.edu/~hzhang/courses/8260/Lectures/Chapter%2012%20-%20PROFINET.pdf
- The Ethernet Fieldbus (2009). EtherCAT Technology Group. Available at: https://www.ethercat.org/pdf/english/EtherCAT_Introduction_0905.pdf
- EPSG Draft Standard 301. Ethernet POWERLINK Communication Profile Specification. Version 1.3.0 (2016). Ethernet POWERLINK Standardisation Group. Available at: https://www.ethernet-powerlink.org/fileadmin/user_upload/Dokumente/Downloads/TECHNICAL_DOCUMENTS/EPSG_DS_301_V-1-3-0__4_.pdf
- Sercos III Communication Development Platform (2015). Texas Instruments. Available at: http://www.ti.com/lit/ug/tidu534a/tidu534a.pdf
- IEEE 1588-2008 – IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems (2008). IEEE Standard Association. Available at: https://standards.ieee.org/standard/1588-2008.html
- Hibbard, J. (2016). 5 Real-Time, Ethernet-Based Fieldbuses Compared. Available at: https://www.manufacturingtomorrow.com/article/2016/05/5-real-time-ethernet-based-fieldbuses-compared/8044/
- Gabbrielli, M., Giallorenzo, S., Lanese, I., Zingaro, S. P. (2018). A Language-based Approach for Interoperability of IoT Platforms. Proceedings of the 51st Hawaii International Conference on System Sciences. doi: https://doi.org/10.24251/hicss.2018.714
- Integrated and Differentiated Services. Available at: https://users.ece.utexas.edu/~ryerraballi/MSB/pdfs/M5L4.pdf
- Fortino, G., Savaglio, C., Palau, C. E., de Puga, J. S., Ganzha, M., Paprzycki, M. et. al. (2018). Towards Multi-layer Interoperability of Heterogeneous IoT Platforms: The INTER-IoT Approach. Internet of Things, 199–232. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-61300-0_10
- Kazmi, A., Jan, Z., Zappa, A., Serrano, M. (2017). Overcoming the Heterogeneity in the Internet of Things for Smart Cities. Interoperability and Open-Source Solutions for the Internet of Things, 20–35. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-56877-5_2
- OpenFlow-enabled SDN and Network Functions Virtualization (2014). Open Networking Foundation. Available at: https://www.opennetworking.org/wp-content/uploads/2013/05/sb-sdn-nvf-solution.pdf
- Keyzer, M., Loutas, N., Goedertier, S. (2014). Introduction to RDF & SPARQL. Open Data Support. Available at: https://joinup.ec.europa.eu/sites/default/files/document/2015-05/d2.1.2_training_module_1.3_introduction_to_rdf_sparql_v1.00_en.pdf
- Introduction to Web Ontology Language (OWL). University of Dublin, Trinity College. Available at: https://www.scss.tcd.ie/Owen.Conlan/CS7063/06%20Introduction%20to%20OWL%20(1%20Lecture).ppt.pdf
- Sousa, P. T., Stuckmann, P. Telecommunication network interoperability // Telecommunication Systems and Technologies. Vol. II. Available at: http://www.eolss.net/sample-chapters/c05/e6-108-22.pdf
- Manyika, J., Chui, M., Bisson, P., Woetzel, J., Dobbs, R., Bughin, J., Aharon, D. (2015). The internet of things: mapping the value beyond the hype. McKinsey & Company. Available at: https://www.mckinsey.com/~/media/mckinsey/business%20functions/mckinsey%20digital/our%20insights/the%20internet%20of%20things%20the%20value%20of%20digitizing%20the%20physical%20world/the-internet-of-things-mapping-the-value-beyond-the-hype.ashx
- Tikhonov, V. I., Taher, A., Tykhonova, O. (2016). Conveyor module resource scheduling in packet based communication channel. Bulletin of the National Technical University "KhPI". A series of "Information and Modeling", 21 (1193), 152–161. doi: https://doi.org/10.20998/2411-0558.2016.21.17
- Tikhonov, V. I., Taher, A., Tykhonova, O. V. (2016). Simulation the algorithm of multimedia data integration in packet based digital channel. Measuring and Computing Devices in Technological Processes, 2, 151–155.
- Tikhonov, V., Nesterenko, S., Babich, Y., Таher, A. Q., Berezovsky, V. (2017). Developing the architecture of integrated 5G mobile network based on the adaptation of LTE technology. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (2 (89)), 42–49. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.111900
- Tykhonova, O. V. (2017). The Ethernet based method of interoperability scope extension in a converged network. Information and Telecommunication Sciences, 8 (2), 11–17.
- Vorobiyenko, P. P., Tykhonova, O. V., Tikhonov, V. I. (2017). Interoperability Scope Extension in Converged Packet Based Network. The 2nd IEEE International Conference on Information and Telecommunication Technologies and Radio Electronics (UkrMiCo’2017), 497–500.
- Elg, L. (2014). Innovations and new technology – what is the role of research? VINNOVA. Available at: https://www.vinnova.se/contentassets/e5fe05cb13604be7b221f3ddbecb41c3/va_14_05.pdf
- Tikhonov, V. I., Vorobiyenko, P. P. (2013). Integrated telecommunication technology for the next generation networks. Proceedings of the ITU Kaleidoscope Academic Conference “Building Sustainable Communities”, 187–193.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Victor Tikhonov, Olena Tykhonova, Oleksandra Tsyra, Olga Yavorska, Abdullah Таher, Oksana Kolyada, Svetlana Kotova, Oksana Semenchenko, Evgeniya Shapenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
