Унифицированный протокол управления аппаратурой

Следующее важное требование - протокол должен обеспечивать работу аппаратуры в реальном времени, иметь механизмы контроля процессов выполнения задач драйвером аппаратуры.

Информационная безопасность обмена данными может обеспечиваться средствами защиты сетевого соединения, например протокола SSL, построением частной виртуальной сети или другими подобными способами.

С учетом отмеченного в протоколе целесообразно использовать формат записей, который позволяет варьировать длину команды в зависимости от её содержимого, при этом любая запись должна содержать однозначные сведения о её длине. Указание о длине в зависимости от объема передаваемых в команде данных само может занимать разное количество разрядов.

В зависимости от кода команды байты данных могут содержать как непосредственно данные (к примеру, уровень сигнала), так и вложенные (подчинённые) записи.

Подытоживая сказанное, перечислим основные свойства команд унифицированного протокола:

все команды протокола имеют одинаковый вид в форме записей;

- в качестве записей могут выступать как физические величины, например частота настройки, ширина полосы, так и действия, например "измерить частоту", "измерить напряженность поля";

каждая запись состоит из заголовка и тела. В заголовке указывается код записи и код длины ее тела;

записи могут вкладываться друг в друга, то есть каждая запись может содержать другие записи;

если в данной записи нет записи с необходимым значением, то это значение берется из ближайшей записи верхнего уровня, где оно найдено.

Такие правила для построения записей обеспечивают расширяемость протокола, то есть в протокол можно добавлять новые записи. Если драйвер аппаратуры встречает команду с неизвестной ему записью, то поскольку длина записи указана в заголовке, эта запись игнорируется, происходит переход к следующей записи. Результаты каждого цикла измерений сохраняются в БД РК (при достаточном быстродействии). Помимо специфических для конкретной задачи результатов измерения параметров радиосигналов для каждого цикла сохраняются условия проведения измерений, например:

географические координаты точки проведения измерений (долгота, широта, градусы, минуты, секунды);

- время проведения измерений (дата, час, минута, секунда, доля секунды);

азимут угла направленности приемной антенны (градусы);

высота подвеса приемной антенны (метры).

Для обеспечения централизованного управления автоматизированная система радиомониторинга должна иметь иерархические уровни, каждый нижний уровень системы должен управляться вышестоящим узлом. Система должна быть масштабируемой, способной работать при появлении новых узлов или уровней. Сервер РК, расположенный на более высоком уровне, должен иметь возможность получения информации, хранящейся на подконтрольных серверах РК, а также оперативный прямой доступ к подконтрольной ему аппаратуре. Система должна разрешать выполнение задач радиоконтроля, инициированных на нижних уровнях иерархии, с возможностью контроля результатов их выполнения на верхнем уровне.

В целях обеспечения унификации, упрощения развертывания и сопровождения системы во всех ее узлах следует применять однотипные унифицированные программные пакеты - серверы РК. Серверы РК обеспечивают управление аппаратурой радиоконтроля, подчиненными узлами, получают команды от вышестоящих уровней и отправляют им результаты работы. В состав сервера РК должны входить подсистемы администрирования, оперативной работы, выполнения типовых задач радиоконтроля, формирования отчетов, картографии и навигации, управления измерительной аппаратурой.

Унификация процессов управления разнотипным радиоизмерительным оборудованием в автоматизированной системе достигается с помощью использования унифицированного протокола управления. При этом аппаратурой непосредственно управляет программный драйвер аппаратуры, работу с базой данных осуществляет транслятор задач, который из типовых задач радиоконтроля формирует последовательность типовых измерительных задач и передает запросы аппаратуре по унифицированному протоколу. При такой организации системы модуль транслятора задач может обращаться к модулям драйверов оборудования различных производителей, используя один и тот же протокол. К достоинству предложенного способа построения системы относится то, что при изменении структуры базы данных РК или появлении новых типовых задач радиоконтроля не возникает необходимость в модификации драйвера аппаратуры. Кроме того, соблюдается требование информационной безопасности, поскольку в этом случае не требуется открытой структуры базы данных.

Правила формирования команд унифицированного протокола основываются на бинарной форме команд, которая обеспечивает возможность формирования команд в краткой форме без дублирования повторяющихся записей. Бинарная форма освобождает разработчика драйвера аппаратуры от использования сложных и дорогостоящих средств разработки программного обеспечения, а минимальная длина команд обеспечивает минимальную загрузку каналов передачи данных, что делает возможным использование как широкополосных, например оптоволоконных линий, так и узкополосных каналов, например GSM-радиомодемов. Имеется возможность расширения системы команд, которая не приводит к изменениям уже имеющегося программного кода. Унифицированный протокол имеет команды установки приоритетов, контроля свойств и состояния аппаратуры. Для обеспечения максимального быстродействия протокол дает возможность непосредственного управления аппаратурой без обращения к БД РК.

Лучшие статьи по информатике

Разработка и проектирование беспроводной компьютерной сети класса
Монтаж кабеля проводной сети в труднодоступных местах, систематические выдёргивания кабеля из компьютера - все эти проблемы с проводной сетью существуют во ...

Построение и анализ математической модели объекта управления
Построим математическую модель объекта управления в пространстве состояния Рисунок 2 Структурная схема ОУ В схеме четыре элемента, запасающих э ...

Одноканальный ЭКГ на ОУ АД620 с цифровым выходом RS232
Электрокардиография - это запись электрических сигналов, генерируемых при работе сердца. Сигнал ЭКГ снимается с кожных покровов при помощи электродов, разме ...