В данном курсовом проекте требуется разработать систему беспроводного сбора информации с подвижных объектов с целью фиксации факта их прохождения через контрольные точки.Точки сбора данных должны располагаться вдоль трассы следования абонентов и обеспечивать получение информация с радиомаяков, которые крепятся непосредственно на объекты исследования. Данные о прошедших контрольную точку объектах должны поступать в центр сбора информации. Так же есть необходимость обеспечить сбор дополнительных телеметрических сведений. Основные требования, выдвигаемые системе, это минимально возможная мощность излучения мобильных терминалов, одновременное обслуживание нескольких подвижных объектов и минимальный диапазон используемых частот. Так же в качестве исходных данных есть радиус зоны действия радиомаяка, равный 70 метрам.
Особенность данной системы состоит в том, что сети необходимо обслуживать одновременно несколько быстродвижущихся объектов.
В качестве примера обстановки, в которой может функционировать данная сеть, я хочу рассмотреть трассу для соревнований по конному спортупо дисциплине «дистанционные пробеги». На Олимпийском уровне такая трасса представляет собой сильнопересеченную местность, протяженностью от старта до финиша 160 км. Часто такие маршруты делают замкнутыми в одно большое кольцо, по которому участники проходят несколько раз. В процессе прохождения трассы необходимо вести наблюдение за состоянием лошадей. Ветеринарному контролю должны подвергаются пульс, дыхание лошади, а так же скорость движения по трассе. Всю эту информацию отнесем к дополнительным телеметрическим данным. Особенность системы, функционирующей в таких условиях, состоит так же в том, что не вся информация, снимаемая радиомаяками, является оперативно важной. Часть информации необходимо передавать в каждой контрольной точке, а часть можно проанализировать после финиша. В связи с этим, функционал радиомаяка должен иметь некоторые особенности. Информация, которую нужно передавать в каждой контрольной точке должна быть отделена от информации, которая анализируется после. Соответственно, память радиомаяков должна быть разделена на несколько частей, в каждую из которых будет сохраняться информация только определенного типа. Примером оперативно необходимой информации являются данные о пульсе и дыхании лошади, а примером информации, которую можно анализировать после финиша является информация о скорости движения лошади по трассе. Эти сведения можно просто заносить в определенный раздел памяти и не передавать по радиоканалу. Они будут извлечены из памяти радиомаяка непосредственно после финиша. Отсюда следует, что радиомаяки должны иметь несколько профилей функционирования. Например, передача данных только из раздела памяти с оперативно важной информацией, передача данных из обоих разделов памяти, или экстренная передача данных из одного или обоих разделов. Радиомаяк закреплен на амуниции лошади и в контрольных точках передает необходимые сведения. Контрольные точки могут быть расположены, например,  через каждые 10 км. Участники пробега проходят через эту точку не одновременно, но, в то же время, лишь с небольшой задержкой относительно друг друга, поэтому  целесообразно дождаться, пока каждая из лошадей пройдет этот отрезок пути, а затем передавать в центр сбора информации необходимые данные. Соответственно, в каждой контрольной точке должна находиться точка сбора данных. Так как радиомаяк это обычный приемо-передатчик, он «не знает» в какой момент нужно передать информацию, значит точки сбора данных, находящиеся в контрольных точках должны в определенное время проводить опрос радиомаяков. В момент прохождения контрольной точки необходимо фиксировать время, когда это происходит, для этого нужно ввести в системе единые часы. Для этого воспользуемся готовым коммерческим решением - системой GPS. Каждая из точек сбора данных, а так же центр сбора информации должны быть оборудованы GPS-приемниками, в момент принятия информации от радиомаяка точка сбора данных должна фиксировать время, в которое пройдена контрольная точка, и передавать это время вместе с другой телеметрической информацией в центр сбора информации. Съем телеметрической информации в данном случае не обязательно должен быть привязан к каким-то конкретным очень точным временным меткам, он просто производится в момент запроса от точки сбора данных. После получения данных с радиомаяков точка сбора данных производит отправку полученных сведений в центр сбора информации, который осуществляет хранение и дальнейшую обработку данных, если она необходима. Между каждой точкой сбора данных и радиомаяками существует соединение типа «звезда». В итоге, обобщенная функциональная схема сети будет выглядеть следующим образом:
Рисунок 1. Обобщенная функциональная схема сети.
Каждый радиомаяк должен свой уникальный номер ID, с помощью которого точка сбора данных может вызвать нужный радиомаяк. В центре сбора информации хранятся данные о том, какой радиомаяк прикреплен к какому участнику. Так же собственные идентификаторы должны быть у точек сбора данных, для того, чтобы центр сбора информации мог определять, какую именно контрольную точку прошли лошади. В виду специфики работы системы, включение, выключение, настройка профилей терминалов должны производиться дистанционно, из любой точки сбора данных. Незадолго до старта, первая точка сбора данных должна дать команду радиомаякам «включение». Радиомаяки проводятрегистрацию в сети, отправив на контрольную точку свои идентификаторы. В центре сбора информации каждому идентификатору радиомаяка ставится в соответствие конкретный участник соревнований. Когда все радиомаяки зарегистрированы в сети, точка сбора данных передает информацию о регистрации в центр сбора информации, оттуда приходит в ответ информация о том, с каких радиомаяков какие данные нужно снимать, т.е информация о профилях работы маяков. Точка сбора данных, в свою очередь, дает команды радиомаякам измерить необходимые параметры лошадей в спокойном состоянии и передать эту информацию для обработки. Так как радиомаяк имеет возможность делить информацию на оперативную и неоперативную, должно быть несколько портов съема данных, каждый из этих портов должен включаться удаленно, по команде точки сбора данных. Например, если по ходу прохождения дистанции появилась необходимость получить информацию о скорости движения лошади, можно дистанционно включить порт передачи неоперативной информации и получить нужные сведения. Для этого центр сбора информации отправляет команду точке сбора данных, а она непосредственно радиомаяку.
 Так как возможности питать радиомаяк от сети нет, а аккумуляторные батареи должны быть как можно меньшего размера и веса, большую часть пути маяк должен находиться в пассивном режиме, «спать» и включаться только для передачи данных в контрольных точках, когда точка сбора данных передала запрос. В связи с этим, можно заложить еще один профиль работы системы - непрерывный съем данных с лошади, т.е отсутствие режима «сон» . Он может применяться в случае, если есть подозрение на недопустимое ухудшение состояния лошади, если возникает  необходимость не однократного контроля ее состояния, а наблюдения в течение некоторого непродолжительного времени.
Так как радиус зоны действия радиомаяка всего 70 метров, нужен механизм, который бы регулировал время начала опроса каждой конкретной точкой. Мне представляется рациональным следующий принцип работы.Лошади стартуют, и через некоторое время включается в работу первая точка сбора данных. Опрос ведется с определенным интервалом. После того, как опрошены все участники, и информация отправилась дальше в центр сбора информации, этот узел больше не нужен, его можно отключить. Следовательно, необходима подсистема управления точками сбора данных. Это будет отдельный модуль в составе центра сбора информации. После принятия данных с очередной контрольной точки, центр сбора информации отправляет пакет «принято» в подсистему управления точками сбора данных, а она, в свою очередь, дает команду на отключение точки сбора данных, с которой только что была принята информация, а следующей точке команду «начать опрос». Частота опроса должна быть довольно высокой, так как 140 метров это небольшое расстояние относительно скорости движения лошадей. Связь между точками сбора данных и центром сбора информации осуществляется по радиоинтерфейсу.
По техническому заданию требуется использовать минимально возможный диапазон частот, в то же время нужно обеспечить разделение каналов для каждого радиомаяка, так как информация с них может приходить одновременно. Для решения этой задачи используем временное разделение каналов (ТDMA).Так же необходимо предусмотреть возможность повторить передачу потерянного или неправильно принятого пакета.  Для этого можно использовать запрос с возвратом или запрос с остановками, так как по каналу передаются данные, а не речь, что позволяет перезапросить потерянный пакет еще раз. Если информация принята верно, точка сбора данных должна передать соответствующий флаг-подтверждение  радиомаяку, который после его получения может снова уходить в «сон» до следующей контрольной точки. Тот же механизм перезапроса должен срабатывать на участке «точка сбора данных - центр сбора информации».
Приведу далее упрощенный алгоритм работы системы:
·Радиомаяки прикреплены к объекту и находятся в режиме «сон».
·Точка сбора данных, находящаяся на каждой контрольной точке, посылает запрос радиомаякам съем и передачу оперативной ими информации.
·Точка сбора данных принимает информацию со всех радиомаяков. Если пакеты приняты верно, в ответ отправляется флаг  успешной передачи и радиомаяки уходят в «сон»
·Далее информация обрабатывается и посылается в центр сбора информации
·Если пакеты приняты верно, центр сбора информации, используя модуль управления подсистемой сбора данных отправляет на точку сбора данных флаг успешной передачи и команду отключиться. Точка очищает регистры своей базы данных и «замолкает».
·На следующую по пути следования точку сбора подсистема управления отправляет команду «начать опрос».
·Далее сценарий повторяется.
Рассмотрим основные информационные связи, существующие в системе. Начнем с того, что в сети необходимым является центр аутентификации. В него занесены данные о радиомаяке, через него проходит процедура подтверждения подлинности абонента, он же определяет ключ шифрования для передаваемой информации. В данной системе не нужна слишком сложная процедура аутентификации и шифрования, так как в создании радиомаяка-«двойника» вряд ли может возникнуть какая-либо коммерческая выгода, а передаваемая информация вряд ли может являться для кого-то ценной, ее нетсмысла перехватывать. Но так как, все же, возможность хищения информации существует, есть необходимость ее шифровать, хотя и довольно легкими ключами. Главное требование к ключам шифрования в данной системе - отсутствие возможности сломать их в режиме реального времени, так как, когда участники уйдут на следующую контрольную точку, информация с предыдущей уже будет сильно устаревшей. 
Так же необходимо предусмотреть подсистему эксплуатации и технического обслуживания. Она существует для того, чтобы вовремя выявлять неполадки в работе устройств и оперативно сообщать о них персоналу.
В качестве мозгового центра и центра управления соединениями выступает подсистема управления точками сбора данных. Здесь осуществляется контроль того, какая из станций работает в данный момент, какая будет работать далее. Так же осуществляется мониторинг точек сбора данных, их отключение и включение. В рамках этой подсистемы управления содержится регистр с информацией о всех радиомаяках, существующих в системе, не зависимо от их состояния (включен или выключен). Это информация о том, какой радиомаяк закреплен за каким участником, какие профили работы он может поддерживать, когда последний раз выходил на связь и другая подобная информация. Так же подсистема управления точками сбора данных содержит в себе набор команд для управления радиомаяками через точку сбора данных, например, команда снять с одного из радиомаяков неоперативную информацию, или команда переключить профиль функционирования радиомаяка.
На каждой точке сбора данных так же есть регистр, в который заносится информация о радиомаяках, проходящих через контрольную точку, к которой она привязана. Этот регистр содержит сведения только об активных радиомаяках. Так как число радиомаяков, находящихся в сети, заранее известно каждой точке сбора данных и по ходу прохождения трассы не должно меняться, точка сбора данных должна сигнализировать подсистеме управления в случае, если при прохождении контрольной точки участниками, какой-либо из радиомаяков не зарегистрируется.
Рисунок 2. Обобщенная схема информационных связей в системе.
Для организации диалога радиомаяк-точка сбора данных планируется использовать временной дуплекс. Более простое решение-использование частотного дуплекса невозможно, в силу того, что по техническому заданию нужно использовать как можно более узкую полосу частот. В виду этого будем использовать одни и те же частоты для запроса точки сбора данных и ответа радиомаяков, но с разнесением по времени. Предоставление канала будет осуществляться на основе решения точки сбора данных, т.е конкурентной борьбы в сети нет. При отправлении запроса радиомаяку точка сбора данных будет указывать временные слоты, в которые ему следует осуществлять передачу, выделяя каждому радиомаяку свои слоты, таким образом, будет исключаться ситуация, когда два радиомаяка одновременно будут пытаться передать необходимые данные.