Курсовой проект.

Система сбора данных с подвижных объектов. 

Выполнила: студентка группы 9110 Жарко Н.С. 

1. Постановка задачи.

В данном курсовом проекте требуется разработать систему беспроводного сбора данных с подвижных объектов с целью фиксации факта их прохождения через контрольные пункты (КП). Точки доступа (ТД)  расположены вдоль трассы предполагаемого движения подвижного объекта и должны обеспечивать получение оперативных данных с датчиков, расположенных на подвижных объектах. Информация о прошедших через точку доступа объектах, а так же сведения с датчиков передаются в центр сбора информации (ЦСИ).

Основные требования к системе:

- минимально возможная мощность излучения терминалов;

- в зоне радиопокрытия точки сбора могут находится несколько объектов;

- минимальный диапазон используемых частот;

- определение место расположения объекта определяется на основе СНС.

2. Основная идея функционирования системы. 

Рассмотрим работу данной системы на примере соревнований по спортивному ориентированию. Ориентирование – это вид     спорта, в котором участники при помощи спортивной карты и компаса должный пройти  маршрут, спланированный на местности и отмеченный КП. В контексте решаемой задачи в роли подвижного объекта будет выступать спортсмен, движущийся по дистанции, а фиксация факта прохождения через КП будет осуществляться ТД. Устройство, обеспечивающее передачу данных  в ТД, является терминал (Т), закрепленный на запястье у спортсмена. В данных, передаваемых от Т к ТД будет содержаться номер участника, фиксация времени прохождения КП будет происходить в ТД. После сбора дынных с нескольких терминалов ТД осуществляет их передачу в ЦСИ, где происходить анализ и обработка результатов каждого спортсмена, а в дальнейшем и вывод общего протокола соревнований. По заданию радиус зоны радиопокрытия ТД составляет 100 метров, для исключения пересечений зон действия ТД условимся, что минимальное расстояние между КП равно 300 метров

 При разработке системы, мы сталкиваемся с проблемой потери или искажения, передаваемых данных от Т к ТД, в том случае,    когда в зоне действия ТД одновременно находятся несколько Т. Для решения данной проблемы используем протокол множественного доступа с прослушиванием несущей и избеганием коллизий  (CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance). Суть протокола заключается в следующем: терминал, готовый послать данные, прослушивает канал связи.  При отсутствии несущей он посылает сигнал запроса на передачу, и определенное время ожидает ответа от адресата  назначения. При отсутствии ответа (подразумевается возможность коллизии) попытка передачи откладывается, при  получении ответа посылаются данные.

3. Топология системы.

Топология системы сбора данных с подвижных объектов представлена на рисунке 1.

            Рис. 1. Топология системы сбора данных с подвижных объектов.       

       В разрабатываемой системе источником информационных сообщений являются Т, а получателем – ЦСИ. ТД непрерывно посылают широковещательную информацию о себе всем терминалам. После попадания Т в зону действия ТД, он осуществляет ей передачу своих данных, инициатором данного соединения служит Т. Собрав данные с нескольких терминалов ТД оправляет их в ЦСИ, радиопокрытие которого охватывает все ТД системы. Инициатором такого соединения выступает ТД. 

4. Функциональные схемы системы.

Рассмотрим функциональную схему терминала (рис. 2).


        Рис. 2. Функциональная схема терминала.

РМ – радиомодуль, его функция заключается в обеспечении беспроводного соединения Т с ТД;

ИС – информационная система выполняет функцию хранения данных. В ее состав входят:

- ID T – идентификатор терминала, отправляется ТД;

- ID ТД – список идентификаторов всех ТД, необходим для исключения передачи  терминалом данных неизвестным ТД. 

Модуль управления – служит для управления сценария соединения Т с ТД

Далее рассмотрим функциональную схему ТД (рис. 3).


                                                                            Рис. 3. Функциональная схема точки доступа.

РМ – радиомодуль, его функция заключается в обеспечении беспроводного соединения ТД с Т;

ИС – информационная система выполняет функцию хранения данных, состоит из:

- ID ТД – идентификатор точки доступа, передается в широковещательной информации, необходим для распознания ТД   терминалами;

- ID T – идентификаторы всех терминалов, зарегистрированных в системе. Требуются, для исключения получения данных от неизвестных терминалов;

- Память данных – необходима для накапливания ID терминалов, которые прошли ТД;

Интерфейс USB – специализированный порт, необходим для подключения информационной системы к модулю GSM;

GSMобеспечивает функцию связи ТД с ЦСИ. 


       Список используемой литературы:

       1. http://omoled.ru/publications/view/75

       2. http://omoled.ru/publications/view/313

       3. http://it-wave.ru/background/technology/ccmaca/