Как обеспечить оперативную передачу данных АСУ в загруженных беспроводных сетях?

 

Как обеспечить оперативную передачу данных АСУ в загруженных беспроводных сетях?

В современных автоматизированных системах управления различным технологическим оборудованием и транспортными средствами обработка данных, поступающих от всевозможных датчиков, выполняется микропроцессорами или специализированными компьютерами с любой практически необходимой скоростью, без каких-либо ограничений. В области же коммуникаций по беспроводным сетям, по которым данные от полевых датчиков передаются на системы обработки информации существуют ограничения на загрузку каналов связи.

Эти ограничения неважны, если информация направляется в систему обработки с небольшими скоростями, то есть с довольно большими интервалами между опросами датчиков. Однако очевидно, что наряду с такими нетребовательными к актуальности информации системами есть множество АСУ, для которых «свежесть» данных имеет жизненно важное значение (робомобили, беспилотные летательные аппараты, но при этом может оказаться, что используемая беспроводная сеть в силу каких-то причин перегружена и не может без задержки передать данные от полевых устройств в приемо-передающую радиостанцию, находящуюся на входе системы обработки информации.

Возможно ли избежать таких задержек и тем самым обеспечить требуемую «свежесть» данных? Решением проблемы перегрузок в радиоканалах занялись специалисты по беспроводным сетям Массачусетского технологического института. И в результате проведенных исследований они разработали алгоритм определения «индекса загрузки» узлов сети, использование которого позволяет найти самые «свободные» узлы, по которым специальное ПО составляет маршрут передачи данных, гарантируя их необходимую «свежесть» при поступлении в систему обработки АСУ.

Этот алгоритм применим для достаточно простых беспроводных сетей, например, образованных «стаей» взаимодействующих дронов, текущие координаты которых должны непрерывно передаваться на центральную наземную станцию, управляющую маршрутами их полетов. Базовые показатели для определения «индекса загрузки» каждого узла сети, используемые в алгоритме расчета:

  1. интервал времени, в течение которого данные передаются через конкретный узел («старение» данных в узле);
  2. надежности передачи данных в исходящем и нисходящем каналах, подключенных к данному узлу;
  3. общий приоритет этого узла.

Поскольку трафик в сети непредсказуем, «индексы загрузки» ее узлов во времени изменяются, что мгновенно отслеживается алгоритмом, который перенаправляет данные по самому оптимальному пути (используя самые незагруженные узлы), исключая заторы и задержки данных.

Следующим этапом развития алгоритма станет его тестирование на радиосистеме, включающей несколько приемо-передатчиков, один из которых будет получать данные от всех остальных. Результатом этого тестирования станут доработки алгоритма, которые позволят внедрить его в более сложных сетевых архитектурах, например, на сеть подключенных автомобилей, обменивающихся между собой данными о ситуациях на дорогах.

См. также:

Share on FacebookShare on VKShare on Google+Tweet about this on Twitter

Добавить комментарий