Спеціалізовані засоби на ПЛІС для обробки гетерогенних даних
Вантажиться...
Дата
2018-12
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Актуальність теми. В даний час в системах автоматизації, моніторингу за станом об'єктів все частіше успішно використовується технологія бездротових сенсорних мереж (БСМ).
Найбільшого поширення набули стаціонарні бездротові сенсорні мережі, для яких характерне їх фіксований стан в процесі роботи. Останнім часом в сенсорних мережах активно розвивається напрямок, пов'язаний з використанням для них автономних джерел живлення на базі альтернативних джерел енергії.
Об’єктом дослідження є бездротова сенсорна мережа збору даних.
Предметом дослідження є метод і спосіб балансування бездротової сенсорної мережі збору даних на основі ПЛІС.
Мета роботи полягає в огляді і аналізі балансування бездротової сенсорної мережі збору даних на основі ПЛІС, розробці бездротової сенсорної мережі та забезпеченні енергозбереження БСМ.
Методи дослідження. Для реалізації мети дослідження і вирішення поставлених завдань будуть використані наступні наукові методи і підходи: методи системного аналізу, моделювання, методи дискретного програмування.
Наукова новизна:
- розроблено та досліджено спосіб балансування бездротової сенсорної мережі збору даних на основі ПЛІС, що дозволяє вирішувати практичні завдання, в тому числі і завдання великої розмірності;
- розроблено та досліджено метод енергетичного балансування бездротової сенсорної мережі, що зменшує енергоспоживання вузлів мережі і збільшує тривалість безперервної роботи такої мережі.
Практична цінність отриманих в роботі результатів полягає в тому, що запропонована реалізація бездротової сенсорної мережі може використовуватися для системи моніторингу радіочастотного спектра і радіоелектронних засобів і супровід електронних інформаційних ресурсів та інформаційних систем, що можуть тривалий час працювати без заміни джерела живлення.
Апробація роботи. Результати роботи пройшли апробацію або знаходяться на стадії публікації на конференціях:
- XI конференція молодих вчених «Прикладна математика та комп’ютинг» ПМК-2018-2;
- IV Міжнародна науково-технічна Internet-конференція «Сучасні методи, інформаційне, програмне та технічне забезпечення систем керування організаційно-технічними та технологічними комплексами;
Результати роботи опубліковані в 3 наукових працях, з яких 3 – тези доповідей.
Структура та обсяг роботи. Магістерська дисертація складається з вступу, п’ятьох розділів, висновків та додатків.
У вступі надано загальну характеристику роботи, виконано оцінку сучасного стану проблеми, обґрунтовано актуальність напрямку досліджень.
У першому розділі розглянуті загальні відомості про бездротові сенсорні мережі, методи маршрутизації, агрегація даних, забезпечення надійної передачі даних БСМ, система моніторингу на базі БСМ та функціональне призначення БСМ.
У другому розділі надані загальні відомості про ПЛІС, обґрунтування вибору ПЛІС, та порівняння ПЛІС з іншими мікросхемами.
У третьому розділі надано огляд архітектури FPGA, логіка об’єднання структури, розширення логіки FPGA.
У четвертому розділі надана інформація про сімейство ПЛІС - Spartan-3AN, були розглянуті архітектурні особливості, конфігурації, маркування упаковки, вимоги до програмного забезпечення.
У п’ятому розділі надана інформація про оцінку БСМ, розглянута структура створеного прийомопердавача, який був оптимізований, для більш тривалої безвідмовної роботи, проведені експериментальні дослідження БСМ.
У висновках надана інформація про отримані результати і короткий опис всієї пройденої роботи, що була обговорена в попередніх розділах.
Робота виконана на 86 аркушах, містить 4 додатків та посилання на список використаних літературних джерел з 24 найменувань. У роботі наведено 29 рисунків та 8 таблиць.
Опис
Ключові слова
бездротові сенсорні мережі, сенсори, радіопередача, ПЛІС, FPGA, Spartan-3AN, wireless sensor networks, sensors, radio transmission, беспроводные сенсорные сети, сенсоры, радиопередача, ПЛИС
Бібліографічний опис
Хомук, Б. О. Спеціалізовані засоби на ПЛІС для обробки гетерогенних даних : магістерська дис. : 123 Комп’ютерна інженерія. Системне програмування / Хомук Богдан Олександрович. – Київ, 2018. – 98 с.