Вольдемар Лекнин Vlek

В топике говорится о проблеме, с которой может неожиданно столкнуться каждый из Хабравчан: «как с наименьшей затратой сил, времени и денег доставить свой груз из пункта А в пункт Б?»…
…и о сервисе, который помогает решить эту проблему…
…а главное – о том,
Как «попасть в яблочко», создавая новый сервис.

Обнаружить, позиционировать (определить местонахождение) и идентифицировать…
Это важно не только при поимке нарушителя. Знать местонахождение конкретного объекта – человека, транспортного средства, груза, определенного предмета необходимо также для эффективного управления процессами, предотвращения чрезвычайных происшествий и ликвидации их последствий, наконец, даже при проведении такой рутинной операции, как инвентаризация, (например, при передаче смены).

К сожалению, в отличие от АСУТП, где информация о параметрах техпроцесса оперативно и точно определяется контрольно измерительной аппаратурой, позиционирование и идентификация подвижных объектов в большинстве случаев не может выполняться без участия человека и свойственных человеку ошибок – вольных или невольных. Будь то девочка со сканером на складе или секьюрити перед десятком-другим мониторов – влияние человеческого фактора неизбежно. А по мере интенсификации и увеличения масштабов производства цена возможной ошибки становится все выше.
Поэтому автоматическая идентификация и позиционирование подвижных объектов без участия человека становится все более актуальной задачей.
О возможных решениях и пойдет речь в этом топике.

Основное назначение сетей ZigBee – связь между устройствами в автоматизированных системах. Области применения сетей ZigBee – самые различные. Типы и назначение связываемых устройств – также весьма разнообразны. Связь может устанавливаться между выключателем и светильником в «умном доме», приборами учета и сервером сетевой обслуживающей компании, датчиком движения и пультом охраны. Возможно, просматривая этот топик, Вы, сами того не подозревая, пользуетесь сетью ZigBee – многие беспроводные мыши с USB адаптером 2,4 ГГц соответствуют ZigBee RF4CE specification.

В этом топике речь пойдет о регламентированных спецификацией ZigBee механизмах, обеспечивающих совместимость и взаимодействие устройств автоматики (приложений) через сеть ZigBee.
О построении и работе сетей ZigBee я писал в предыдущих топиках (можно посмотреть также здесь).

Концепция безопасности ZigBee основана на взаимном доверии…

Как отмечалось ранее в моих посвященных сетям ZigBee топиках и статье, отличительной чертой сетей ZigBee является гарантированная, устойчивая к помехам, многолучевому затуханию, различным сбоям и отказам передача данных.
К этому следует добавить: не только гарантированная, но и безопасная передача, что важно для многих критических приложений.
Нетрудно представить, к чему может привести несанкционированное вмешательство в работу системы управления техпроцессом или системы охраны.
Вместе с тем, в менее критических приложениях должна существовать возможность снижения цены устройств за счет некоторого снижения требований к уровню безопасности.
Именно такой подход реализуется в модели безопасности ZigBee, которой посвящен этот топик.

«В христианской традиции считается, что душу усопшего в течении сорока дней и ночей водят и знакомят с адом и раем. По истечении 40 дней душа его предстаёт перед судом Господа, где и решается ее дальнейшая судьба. До сороковин при упоминании усопшего желают «Пусть земля ему будет пухом». После сороковин «Царствия ему небесного»».

Идентифицировать интересующие объекты и контролировать их местонахождение можно по-разному. Все зависит от целей и условий.
Если цель – распознавание абонентов для оказания районированных услуг (например, прогноза погоды), то ошибка в десяток километров особой роли не сыграет, а если речь идет о позиционировании чипа на плате при автоматической сборке, речь пойдет о микронах.
Если нужно быстро найти нужную запчасть, периодичность опроса в системе может быть минимальной – только в момент, когда эта запчасть потребовалась или при инвентаризации. Остальное время система может проводить в спящем режиме. Но если требуется контролировать соблюдение маршрутов и скоростного режима движения погрузчиков в цехе, потребуется частота опроса до нескольких раз в секунду – режим реального времени.
Фуру на междугородном маршруте логичнее всего отслеживать с помощью спутниковой системы позиционирования, но как только она попадает на крытую разгрузочную площадку или в ремонтный бокс, связь со спутниками теряется и требуется что-то другое.
И таких особенностей применения много. Естественно, существует и множество различных видов систем идентификации и позиционирования.

В этом топике речь пойдет о системах идентификации и позиционирования. Но чтобы не утонуть в море информации, мы оставим в стороне системы локации (радио, акустической, инфракрасной), где местонахождение объекта определяется по отраженному сигналу. Не будем рассматривать роботизированные сборочные системы, где позиция объекта не измеряется системой, а задается ею. Оставим без внимания и интеллектуальные системы видеонаблюдения с их методами распознавания объектов.
Речь в топике пойдет о системах позиционирования с использованием индивидуальных меток – будь то собственно метка, GPS навигатор, Wi-Fi устройство или сотовый телефон.

Прежде чем продолжить обсуждение основных черт сетей ZigBee хочу вставить небольшую ремарку.
То, о чем я писал в предыдущем топике и собираюсь продолжить в этом, относится к утвержденному в 2007 году стандарту ZigBee Pro Feature Set 2006. Эта спецификация уже содержит все основные черты, делающие сети ZigBee наиболее предпочтительным вариантом при создании сенсорных сетей различного назначения, а именно:
1) самоорганизация и самовосстановление,
2) структурная гибкость – возможность создания разных по топологии сетей – звезда, дерево, ячеистая (mesh) сеть,
3) возможность выбора алгоритмов маршрутизации, в зависимости от требований приложения,
4) механизм стандартизации приложений – профили приложений, кластеры, конечные точки, привязки,
5) гибкий механизм безопасности,
6) низкое энергопотребление,
7) простота развертывания, обслуживания и модернизации.

Но это не значит, что жизнь остановилась.
Еще в 2008 году, чтобы обеспечить функционирование домовой сети (Home Area Network – HAN) на основе IP альянс ZigBee начал работу над расширением своего стандарта – профилем Smart Energy 2.0. Профиль предполагает поддержку любого транспортного уровня на основе IP-совместимых стандартов, включая ZigBee IP и другие технологии передачи – как радиочастотные, так и по силовой электропроводке – Power Line Carier (PLC).


Профиль обеспечивает взаимодействие между ZigBee и другими сетевыми технологиями. Альянс ZigBee занимается разработкой сетевого уровня Интернет протокола (IP), называемого ZigBee IP и базирующегося на технологии 6LoWPAN (IPv6 по низкоэнергетическим беспроводным персональным сетям). Публичное обсуждение последней рабочей версии (draft 0.9) профиля Smart Energy 2.0 завершилось 25 августа 2012 года. Выход финальной версии ожидается в ближайшее время.
Но уже сейчас выпускается множество сетевых устройств, поддерживающих ZigBee IP, например:


Шлюз ZigBee – Ethernet


Шлюз ZigBee – WiFi – Ethernet


ZigBee – USB Adapter/

Чего «репу» чешешь?
На золотую рыбку другая сеть нужна!

Собственно, я собирался продолжить серию топиков, посвященных работе RTLS – системы позиционирования в реальном времени. А именно, рассказать о беспроводной инфраструктуре системы, основанной на сетях ZigBee. Но вдруг с удивлением обнаружил, что на Хабрахабре нет публикаций, посвященных стандарту IEEE 802.15.4 и спецификации ZigBee. Есть лишь немногочисленные упоминания, связанные с тем или иным приложением. Попытаюсь по мерее сил заполнить этот пробел.

В последнее время все большее распространение и значение приобретают беспроводные сенсорные сети. Сети, которые по своему назначению, параметрам, спецификациям существенно отличаются от сетей связи – WiFi, GSM, LTE и т.п. Среди прочих, используемых в сенсорных сетях, выделяется спецификация ZigBee – наиболее продвинутая надстройка к стандарту IEEE 802.15.4
В этом году исполнилось 10 лет со времени основания ZigBee альянса, а в октябре исполняется 5 лет с момента утверждения действующей в настоящее время спецификации ZigBee Pro Feature Set 2006. Так что публикацию можно считать юбилейной.

Желающих познакомиться с самоорганизующейся самовосстанавливающейся и не требующей специального частотного разрешения сенсорной сетью прошу под кат.

Консилиум врачей в больнице.
Главврач — лечащему врачу:
— Каково состояние больного?
— Состояние больного 2 миллиона!
— Отлично, завтра будем оперировать!

Об отношении к действиям free-lance.ru высказались уже все.
Поэтому очень коротко о состоянии больного на девятый день с момента суицида.

Этот топик продолжает серию, посвященную новой технологии позиционирования (локации) людей и предметов в помещении (на территории). Ранее опубликованы: http://habrahabr.ru/post/151496/ и http://habrahabr.ru/post/153237/ .

Позиционирование в системе РТЛС осуществляется путем измерения расстояний от метки до трех или более анкеров с последующим вычислением координат метки. А метод SDS-TWR (симметричного двухстороннего двунаправленного измерения расстояния) позволяет обеспечить необходимую точность, не прибегая к дорогостоящей синхронизации.
Метод регламентируется стандартами ISO/IEC 24730-5 и IEEE 802.15.4-2011.
В системе РТЛС расстояние измеряется между меткой и анкером – двумя беспроводными устройствами, не синхронизированными между собой. Измерение осуществляется в процессе обмена пакетами: запрос – ответ.

В одном из предыдущих топиков я рассказал о первой российской системе позиционирования в режиме реального времени. Этот топик для тех, кто заинтересовался, «как это работает». Начну с измерения расстояния радиочастотным методом.
Для определения местоположения меток на плане ООО «РТЛС» применяет метод расчета местонахождения каждой метки, исходя из измеренных меткой (М) расстояний до трех или более анкеров (А), имеющих известное положение в пространстве, как на рисунке.



Для измерения расстояний используется две технологии, а именно:
CSS (Chirp Spread Spectrum) – использование коротких ЛЧМ импульсов и
SDS-TWR (Symmetrical Double-Sided Two Way Ranging) – симметричное двухстороннее двунаправленное измерение расстояния.
Технологии основаны на измерении времени распространения радиосигнала от передатчика до приемника (time of flight) и соответствуют международным стандартам ISO 24730-5 и IEEE 802.15.4-2011 соответственно.
Этот топик посвящен технологии CSS.

«Бородатый» стеб о гибридах:
– Что будет, если скрестить ежа и ужа?
– Колючая проволока.
– А если кибернетику и математику?
– Кибенематика!

А если всерьез, в этом топике речь пойдет о более сложном и интересном гибриде.

Команда московских специалистов скрестила

радиочастотные технологии измерения расстояния с сетью ZigBee и со встроенным инерциальным навигатором на MEMS датчиках, добавила собственный математический аппарат уточнения координат, на полученном фундаменте воздвигла прикладное ПО собственной разработки и получила в результате первую и пока единственную полнофункциональную российскую систему позиционирования (локации) в режиме реального времени – Real Time Location System (RTLS).

Система идентифицирует, определяет точные координаты и показывает на плане местонахождение людей, транспортных средств или предметов, снабженных радиочастотными метками, сохраняет эту информацию в базе данных, позволяет устанавливать правила перемещения объектов относительно назначенных зон и маршрутов и сигнализирует об отклонениях от этих правил.

Эта статья – о стандартных управленческих методах, которые помогают повысить эффективность работы и быстро занять высокую позицию даже в такой, казалось бы, не ассоциирующейся с понятием «управление» области, как фриланс.
Речь пойдет о вполне прозаических вещах: стратегическом и календарном планировании, учете и отчетности.
Все, что написано в статье, я проверил на себе в течение года и убедился, что метод работает.