Розробка та реалізація розподіленої дозиметричної системи на основі принципів IoT
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.243153Ключові слова:
інформаційно-управляюча система, UML діаграми, Інтернет речей, CdZnTe детектор випромінюванняАнотація
Описано архітектуру та складові елементи розподіленої інформаційно–управляючої системи для збору, обробки, зберігання та розповсюдження даних радіометричного і дозиметричного експерименту за принципом Інтернету речей. Обмін даними між елементами в системі і аналіз отриманої інформації здійснюється з активним застосуванням хмарного сервісу ThingSpeak. Реалізовано двосторонній обмін даними зі хмарою з циклом 15 секунд. Обробка даних проводиться в середовищі MATLAB (Америка), який є інтегрований в хмару. Розроблені апаратні і програмні рішення мають підвищену точність вимірювань за рахунок застосування перспективних телурид кадмію (CdZnTe) детекторів, сучасної мікроконтролерної і микрокомунікаційної техніки і нового алгоритму корекції залежності чутливості детектору від енергії випромінювання. Вимірювання з корекцією методом середньої амплітуди імпульсів заряду здійснюється в діапазоні енергій від 60 keV до 3 MeV. Роздільна здатність спектрометричного каналу складає 6,5 % на піку 662 keV повного поглинання від еталонного джерела Цезій (Сs – 137).
Модуль лабораторної сенсорної мережі, який розроблено для вимірювання дози іонізуючого випромінювання, має вбудований спектрометричний аналого-цифровий перетворювач, мікроконтролерне керування і комунікаційний блок. Створення діаграм демонструє роботу обробника переривань у вигляді ряду подій, що відбуваються при надходженні запитів з веб-серверу. Особливістю системи є відсутність проміжних пристроїв, що дозволяють встановлювати підключення с мережею Інтернет.
Розроблені система, апаратура, алгоритми і програми використовується для експериментальних досліджень радіаційних і ядерно-фізичних процесів. Елементи системи виявилися корисними для дистанційного виконання лабораторних робіт студентами.
Посилання
- Batura, T. V., Murzin, F. A., Semich, D. F. (2014). Cloud technologies: basic models, applications, concepts and development tendencies. Programmnye produkty i sistemy, 3 (107), 64–72. doi: http://doi.org/10.15827/0236-235x.107.064-072
- Gubbi, J., Buyya, R., Marusic, S., Palaniswami, M. (2013). Internet of Things (IoT): A vision, architectural elements, and future directions. Future Generation Computer Systems, 29 (7), 1645–1660. doi: http://doi.org/10.1016/j.future.2013.01.010
- Ridozub, O., Terokhin, V., Stervoyedov, N., Fomin, S. (2019). Sensor node for wireless radiation monitoring network. Bulletin of V.N. Karazin Kharkiv National University, Series «Mathematical Modeling. Information Technology. Automated Control Systems», 44, 88–93. doi: http://doi.org/10.26565/2304-6201-2019-44-09
- Finance, G. (2012). What actor should I use for scheduled use cases? Available at: http://www.umlchannel.com/en/uml/item/24-use-case-actor-system-timer/24-use-case-actor-system-timer Last accessed: 10.10.2020
- Kutnii, V. E., Rybka, A. V., Davydov, L. N. et. al. (2021). Detektory ioniziruiuschikh izluchenii na osnove tellurida kadmiia – tsinka. Kharkiv: Tipografiia Madrid, 352.
- Terokhin, V., Styervoyeodov, M., Ridozub, O., Fomin, S. (2020). Іntelektualniy vuzol of sensory framing of radio monitoring. Materials of the conference CMNT – 2020. Kharkiv, 49–51.
- Adame, T., Bel, A., Bellalta, B., Barcelo, J., Oliver, M. (2014). IEEE 802.11AH: the WiFi approach for M2M communications. IEEE Wireless Communications, 21 (6), 144–152. doi: http://doi.org/10.1109/mwc.2014.7000982
- Somov, A. S. (2019). Sbor i vizualizatsiia dannykh s pomoschiu platformy interneta veschei Libelium Waspmote. Moscow: Skolkovskii institut nauki i tekhnologii, 30.
- Kumar, S., Tiwari, P., Zymbler, M. (2019). Internet of Things is a revolutionary approach for future technology enhancement: a review. Journal of Big Data, 6 (1). doi: http://doi.org/10.1186/s40537-019-0268-2
- MATLAB – MathWorks – MATLAB & Simulink. Available at: https://www.mathworks.com/products/matlab.html
- Hryhorieva, L. I., Tomili, Yu. A., Rozhkov, I. M. (2008). Ionizuiuche vyprominiuvannia ta yoho vplyv na liudynu. Mykolaiv: MDHU im. Petra Mohyly, 208.
- Owens, A. (2019). Semiconductor Radiation Detectors. CRC Press, 494. doi: http://doi.org/10.1201/b22251
- Zakharchenko, A. A., Nakonechnii, D. V., Shliakhov, I. N., Rybka, A. V., Kutnii, V. E., Khazhmuradov, M. A. (2019). Simulation of energy dependence of CdTe (CdZnTe) gamma-radiation detectors sensitivity. Tekhnologiia i Innovatsii, 44, 245–247.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Vitalii Terokhin, Mykola Stervoyedov, Oleg Ridozub
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.
