Мережеві інтелектуальні Web-орієнтовані системи збору даних на основі Java-мікросерверів

Розроблено комплекс апаратних та програмних засобів для побудови мережевих мікроконтролерних систем для збору та обробки експериментальної інформації на основі мережевих інтелектуальних сенсорів за стандартами IEEE-1451 з підтримкою спеціалізованих Web-протоколів та вбудованих Java-технологій. При цьому система збору даних побудована у вигляді Ethernet-мережі інтелектуальних сенсорів з забезпеченням Інтернет-доступу на основі протоколу MQTT та Java-технологій. Реалізовано протоколи та логічні зв’язки групи відкритих стандартів ІЕЕЕ-1451, що визначило єдиний логічний інтерфейс між інтелектуальним сенсором та мережами. Це дозволило спростити підключення перетворювачів до вимірювальних приладів та мереж шляхом реалізації єдиних для всіх перетворювачів інтерфейсів та механізмів самоконфігурації. Запропоновано реалізацію мережевого процесору інтелектуальних сенсорів NCAP на базі вбудованих Java-машин. Це забезпечило платформену незалежність програмних рішень від апаратної реалізації мережевого процесора та дозволило використати переваги мережевих Java-технологій. Реалізацію протоколу MQTT було адаптовано до обмежених ресурсів малорозрядних мікроконтролерних засобів. Підключення інтелектуальних сенсорів до мережі Інтернет на його основі дозволило зменшити об’єм трафіку на передачу вимірювальної інформації порівняно з протоколом HTTP в 5-6 разів, забезпечило якісно нові можливості організації обміну даними, підтримку технологій підписка-розсилка (Publish/Subscribe) та керування якістю сервісу (Quality of Servise, QoS). Підтримка в якості інфраструктурних Web-технологій протоколу MQTT та Web-сервісів REST забезпечило сумісність розробленої системи з великим спектром існуючого програмного забезпечення глобальних мереж.

Реалізація мережевої системи збору даних у вигляді багаторівневої мікроконтролерної структури на базі Java-технологій та спеціалізованих Web-технологій забезпечило незалежність апаратно-програмного забезпечення рівнів обробки даних та інформаційного обміну від рівня одержання інформації та незалежність користувацького рівня від конкретних сенсорів та способів організації мережі. Використання вбудованих мікроконтролерних засобів суттєво зменшило вартість віддаленого Інтернет-моніторингу та Інтернет-керування, зменшило масогабаритні показники та енергоспоживання системи порівняно з комп’ютерними архітектурами.