КП “Радиосистема управления освещением”

(Воронин А.Е. гр. 9110)

Часть 2.

Международная Организация по Стандартам (International Standards Organization, ISO) разработала модель, которая четко определяет различные уровни взаимодействия систем, дает им стандартные имена и указывает, какую работу должен делать каждый уровень. Эта модель называется моделью взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI) или моделью ISO/OSI. Эту модель можно смело назвать стандартом. Именно этой модели придерживаются производители сетевых устройств, когда разрабатывают новые продукты.


Рисунок 1.Модель OSI.


Рисунок 2. Иерархическая модель  передачи данных.

Физический уровень: Главная задача данного уровня - обеспечить надежную передачу потока битов, поступающих с канального уровня, от ЦУ к Светильнику и в обратном направление.

Так же на этом уровне выполняются функции:

1.     Обеспечение синхронизации. В радиосистеме управления освещением необходима битовая синхронизация, которая осуществляется с помощью фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ).

2.     Модуляция.

3.     Помехоустойчивое кодирование.

Канальный уровень: На этом уровне  решаются задачи связанные с организацией логического канала  связи между ЦУ и Светильником.

1.     Тип сообщения (в системе существует три вида сообщения: адресное, групповое, широковещательное)

2.     Адресация сообщения, указывает на  УН  светильника или группы светильников (если сообщение групповое).

3.     Обеспечение целостности сообщения (СRC)- осуществляется проверка целостности принятого сообщения.

4.     Организация доступа к физическому каналу связи.

Сетевой уровень: в использовании данного уровня в системе нет необходимости, так как он отвечает за маршрутизацию данных  в процессе взаимодействия нескольких сетей, в  разрабатываемой радиосистеме управления освещения отсутствует необходимость(возможность) взаимодействия с другими сетями .

Транспортный уровень: обеспечивает передачу данных  приложениям верхних уровней (прикладной, представительский, сеансовый) с требуемой степенью надежности и осуществляет контроль ошибок  принятых данных. В принципе, проверка целостности данных (СRC) реализована на канальном уровне, следовательно в наличие отдельного транспортного уровня нет необходимости.

Верхние (сеансовый, представительский, прикладной) уровни: они реализованы в программной среде , выполняют роль управления всей системой.

Система управления освещением не имеет подвижных объектов , объем данных передаваемых по радиосети будет не большим , зона обслуживания системы составит - 150 м.Т.е высокая скорость передачи в данной системе не потребуется . В соответствии с заданием поставлена задача чтобы диапазон частот был минимален , это можно достичь следующим образом : все устройства разрабатываемой радиосети будут работать на одной частоте, передача  информации будет осуществляться в фиксированные промежутки времени ,будет использовано временное разделение каналов – TDMA.

Режимы работы светильников.

Светильники в данной системе это вполне автономные устройства и выполняют освещение помещения без какого либо радиоуправления. Управление  освещением через ПК является дополнительной опцией системы освещения.

Все светильники , которые в исправном состоянии в системе освещения будут способны находится в нескольких режимах:

Спящий режим-это режим, в котором находится каждый светильник до того момента, пока не начнется сеанс связи Центра управления со светильниками.

Режим ожидания – это режим в котором находится светильник после того когда он оповестил центр управления о том что он находится в сети и  ЦУ начинает передавать ему команду, т.е светильник находится в ожидание команды от ЦУ и в  направление к ЦУ никакой информации не передает.

Активный режим – исполнение команд, которые были посланы  ЦУ.

Режим передачи данных - олицетворение этого режима – это передача светильником пакеты телеметрии на ЦУ. Управление  освещением через ПК является дополнительной опцией системы освещения

Взаимодействие центра управления со светильником.


Рисунок 3.Взаимодействие ЦУ с Светильником.

При включении системы  ЦУ опрашивает все светильники (С)(отправляет сообщение опрос) которые находятся в данной системе, после получения от светильников ответа с центра управления возможна передача команд светильникам которые ответили , если светильники не ответили то будет повторный опрос. При получении команды светильник выполняет  ее и должен отправить на ЦУ отчет о выполненной команде, если отчет не приходит на приемную сторону (ЦУ) то будет подана повторная команда. Если был послан центром управления запрос телеметрии то светильник будет отправлять непосредственно пакет телеметрии.

Диаграмма состояния Центра управления.

Пользователь включает программное обеспечение  на ПК, после этого выбирает светильник(и) которому нужно передать команду управления , после этого ЦУ отправляет запрос о готовности к работе светильника(ов).На данный запрос должен придти ответ, если ответа нет то осуществляется повторный запрос. При получение ответа от светильника пользователь с помощью ПО выбирает  команду управления и ЦУ передает ее на светильник(и), которые прислали ответ на запрос о готовности. По получению команды, от светильника требуется ее выполнение и  передача отчета о принятой и исполненной  команде.


Рисунок 4. Диаграмма состояний ЦУ.

Диаграмма состояния светильника.

Светильник прибывает в спящем режиме наибольшее количество времени. Далее  он переходит в режим ожидание т.е ЦУ послал запрос на этот светильник и он готов к работе. ЦУ отправляет на Светильник  команду ,которую он выполняет и отправляет отчет о выполненной им команде. При запросе ЦУ пакета телеметрии, светильник передает данные по телеметрии на ЦУ и ожидает отчет от ЦУ что он их принял, если отчет не приходит то светильник повторяет передачу пакета телеметрии.

 

Рисунок 5. Диаграмма состояний светильника.

1.http://www.nestor.minsk.by/sr/2000/11/01104.html

2.http://infocisco.ru/network_model_osi.html

3.http://omoled.ru/publications/view/439 КП "Радиосистема управления освещением" Часть2. Белова Т.

4.http://omoled.ru/publications/view/431 КП "Радиосистема управления освещением" Часть1. Воронин А.Е

5.http://omoled.ru/publications/view/325 КП "Радиосистема управления освещением" Часть2. Сергей Лашко

6.http://omoled.ru/publications/view/330 "Радиосистема управления освещением" Часть2. Исправленная. Игорь Баранов

7.http://omoled.ru/publications/view/440 КП "Радиосистема управления освещением" Часть2. Воронин А.Е.

8. http://omoled.ru/publications/view/468  КП "Радиосистема управления освещением" Часть2.(Доработанная). Белова Т.

9. Бакке А.В. "Лекции по курсу ССПО"