Сетевые интеллектуальные Web-ориентированные системы сбора данных на основе Java-микросерверов

Разработан комплекс аппаратных и программных средств для построения сетевых микроконтроллерных систем для сбора и обработки экспериментальной информации на основе сетевых интеллектуальных сенсоров по стандартам IEEE-1451 с поддержкой специализированных Web-протоколов и встроенных Java-технологий. При этом система сбора данных построена в виде Ethernet-сети интеллектуальных сенсоров с обеспечением Интернет-доступа на основе протокола MQTT и Java-технологий. Реализовано протоколы и логические связи группы открытых стандартов IEEE-1451, что определило единый логический интерфейс между интеллектуальным сенсором и сетями. Это позволило упростить подключение преобразователей к измерительным приборам и сетям путем реализации единых для всех преобразователей интерфейсов и механизмов самоконфигурации. Предложена реализация сетевого процессора интеллектуальных сенсоров NCAP на базе встроенных Java-машин. Это обеспечило платформенную независимость программных решений от аппаратной реализации сетевого процессора и позволило использовать преимущества сетевых Java-технологий. Реализацию протокола MQTT было адаптировано к ограниченным ресурсам малорозрядних микроконтроллерных средств. Подключение интеллектуальных сенсоров к сети Интернет на его основе позволило уменьшить объем трафика на передачу измерительной информации по сравнению с протоколом HTTP в 5-6 раз, обеспечило качественно новые возможности организации обмена данными, поддержку технологий подписка-рассылка (Publish / Subscribe) и управления качеством сервиса (Quality of Servise, QoS). Поддержка в качестве инфраструктурных Web-технологий протокола MQTT и Web-сервисов REST обеспечило совместимость разработанной системы с широким спектром существующего программного обеспечения глобальных сетей.

Реализация сетевой системы сбора данных в виде многоуровневой микроконтроллерной структуры на базе Java-технологий и специализированных Web-технологий обеспечило независимость аппаратно-программного обеспечения уровней обработки данных и информационного обмена от уровня получения информации и независимость пользовательского уровня от конкретных сенсоров и способов организации сети. Использование встроенных микроконтроллерных средств позволило существенно уменьшить стоимость удаленного Интернет-мониторинга и Интернет-управления, уменьшило массогабаритные показатели и энергопотребление системы по сравнению с компьютерными архитектурами.