Mérési jegyzőkönyv. készítette Szabó Attila Mesterséges intelligencia alkalmazások gyakorlat, ELTE IK 2006/2007-2

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Mérési jegyzőkönyv. készítette Szabó Attila Mesterséges intelligencia alkalmazások gyakorlat, ELTE IK 2006/2007-2"

Valéria Ildikó Orbán
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 Mérési jegyzőkönyv készítette Szabó Attila Mesterséges intelligencia alkalmazások gyakorlat, ELTE IK 2006/ RFSPP projekt 1.1. SPP demo alkalmazás rf-mems-ekre: A Survivable Pipeline Protocol leírása és a protokollhoz használt definíciók, illetve fogalmak [1]-ben találhatók. Az feladat kerekes székkel közlekedő emberek helyzetének nyomon követése. Ehhez minden kerekes székre kerül néhány rf-mems egység, továbbiak a falakon és a ház környékén kerülnek elhelyezésre. A kerekes székek relatív, illetve abszolút helyzete a rádió- és ultrahang jelek segítségével határozható meg. Bár kevés az információátvitel, megfelelő szervezés nélkül az egységek nem tudják megszerezni a szükséges adatokat. Az adatforgalmazásnak egy meghatározott rendszert (sorrendet) kell követnie (egyszerre nem rádiózhatnak többen adott sugáron belül), és ez a sorrend folyamatosan változik/változhat mozgás során. A számítások és a kommunikáció szervezését az SPP oldja meg. 1.2 Az SPP feladat: elosztott, központi ágens nélküli helyzetmonitorozó rendszer készítése Olyan PO-kat (Pipeline Operation) kell meghatározni, amik egyrészt biztosítják a helyzet meghatározásához szükséges információkat a cricketeknek, másrészt megfelelő kommunikációs sorrendet definiálnak. Ezek a PO-k a következők: három bázis PO, (origó, pozitív x irányt jelölő, illetve pozitív y irányt jelölő bázisok) melyekben egy-egy cricket dolgozik, illetve egy negyedik, amihez többen csatlakozhatnak. Ez utóbbi tagjai a három bázis által sugárzott adatokból számolják a saját helyzetüket háromszögelés segítségével Az eszköz:crossbow Cricket Projekt szempontjából fontosabb technikai adatok: Processzor: 8Mhz-es 8 bites architektúrájú ATLmega128L Program-memória/RAM: 128KB/4KB (!) Külső memória: 512KB flash Rádió: 868/916MHz, 433MHz, vagy 315MHz Szenzor: ultrahang adó-vevő Programozáshoz használt szoftverek: TinyOS telepítő (tartalma: cygwin, jdk, fordítóprogram, szimulátor, stb.) 1.4. Programcsomagok A használt programcsomagokat a tos (TinyOS programok), illetve a cricket (Java programok) könyvtárak tartalmazzák, lásd TinyOS kiegészítések

Az feladat kerekes székkel közlekedő emberek helyzetének nyomon követése. Ehhez minden kerekes székre kerül néhány rf-mems egység, továbbiak a falakon és a ház környékén kerülnek elhelyezésre.

2 2.1. Háromszög-távolságmérés Mivel az ultrahang adott esetben a különböző tömör felületekről visszaverődve (plafon, padló, stb.) érkezik, a távolságmérő nem a két cricket valós távolságát adja meg. Ilyenkor a jel egy egyenlő szárú háromszög szárain megy végig (feltételezve egyrészt, hogy a többszörös visszaverődés kizárható, másrészt, hogy a két cricket azonos, padlóval párhuzamos síkban van). A fentiek alapján a következőkkel egészítettem ki a távolságmérést: a DistanceMeasureM modulban beállítható a visszaverő felület távolsága (kezdetben ez nulla). A beállítást a megjelenítő programmal lehet elvégezni a szoftveres ki/bekapcsoláskor (2.2.). Ha a mért távolság fele nagyobb a megadott értéknél, akkor a program automatikusan háromszögtávolságot számol, egyébként az adatot légvonalban vett távolságnak tekinti Szoftver ki/bekapcsolás A tesztelés könnyítése érdekében a cricketeken futó programot a megjelenítő program segítségével lehet megállítani és elindítani, megspórolva ezzel az áramtalanítást. A szoftver újraindításakor a cricket üzenetben megkapja a visszaverő felület távolságát. A megjelenítő programból történő leállításkor a főprogram futása áll meg, indításkor ez indul újra: ennek hatása megegyezik a ki- és bekapcsolás eredményével. A szolgáltatást az RFSwitchM modul biztosítja, ami SwitchMsg típusú üzeneteket fogad és ezek alapján vezérli az RFSPPSystemM modul StdControl komponensét (Start(), illetve Stop() műveleteinek hívásával) Külső tag bug A rendszer felállási idejének tesztelésekor derült arra fény, hogy egy-egy cricket a negyedik PO tagjaként viselkedik, de nem szerepel a többiek nyilvántartásában. A hiba a nyilvántartás összehangolásának korlátai miatt adódott (a sorrend eleje három hosszan kerül elküldésre ellenőrzésképp). Kiküszöbölése a sorra kerülés ellenőrzésével sikerült: aki több körön keresztül nem kerül sorra (a konkrét hiba esetében pl. örök negyedik a saját nyilvántartása szerint), újraindítja a csatlakozási eljárást. 3. Java kiegészítések A Java forráskódot kiegészítettem a ben leírtakhoz szükséges vezérlőkkel és üzenetküldéssekkel. Készült egy naplófájlokat feldolgozó program is. 5. Mérések 5.1. Indítások mérése a bug javítása után (a vízszintes tengelyen a cricketek száma, a függőlegesen az eltelt idő másodpercben látható): A szórás igen nagy, emellett a negyedik PO méretének növekedésével (7,12,19,22 cricket) erősen (exponenciálisan?) nő a görbe meredeksége, mivel a kötött sorrendű rádiózás rontja a csatlakozás esélyét (a csatlakozni akaró a csatlakozásra szánt idő alatt nem kap elég engedélyt, több próbálkozás szükséges). A mérések a programindítástól (összes cricket egyszerre indult) az utolsó cricket csatlakozásáig tartottak.

A fentiek alapján a következőkkel egészítettem ki a távolságmérést: a DistanceMeasureM modulban beállítható a visszaverő felület távolsága (kezdetben ez nulla).

3 5.2. A fenti ábra alapjául szolgáló mérési eredmyények: távolságok mérésének pontossága, háromszög-mérés nélkül (az ábrák skálái cm-ben értendők): Szintben lévő cricketek távolságmérései, egymás felé fordított soros porttal: A távolságonkénti 25 mérés átlaga és szórása mutatja, hogy a soros port olyan mértékben árnyékolja le az ultrahangvevőt, hogy az erősen zavart jelet tud csak fogni. 120 cm-es távolságnál már egyértelműen egy fix távoli felületről (a 191cm-re levő plafonról) verődik vissza a jel, ezért a szórás minimálisra csökken.

2.1. Szintben lévő cricketek távolságmérései, egymás felé fordított soros porttal: A távolságonkénti 25 mérés átlaga és szórása mutatja, hogy a soros port olyan mértékben árnyékolja le az

4 Szintben lévő cricketek távolságmérései, egymás felé fordított soros porttal: A plafonról visszaverődő jel viszonylag nagy szórást mutat és figyelembe véve, hogy a plafon 191cm-re van, a mérés pontatlan Szintben lévő cricketek távolságmérései, egymás felé fordított ultrahang adóvevővel:

figyelembe véve, hogy a plafon 191cm-re van, a mérés pontatlan. 5.2.3.

5 A szórás elhanyagolható, de a mérés konzekvensen kisebb a valós értéknél. Árnyékolás nincs, a szenzor a légvonalbeli távolságot méri. 6. Kapcsolódó anyagok [1] A. Meretei, Z. Palotai, A. Lőrincz: Systems and methods for sensing physiologic parameters of the human body and achieving a therapeutic effect - United States Patent [2] Zia, T.A., and Zomaya, A.Y., An Analysis of Simulations and Programming in Wireless Sensor Networks, In the proceedings of the International Workshop on Sensor Networks and Applications [3] Alec Woo The Mica Sensing Platform, Jan 15th, 2002 NEST Retreat 7. Függelék 7.1. Telepítés A oldalon leírtak alapján. Szimulátoros futtatásokhoz fontos, hogy cygwin alatt a PATH változó a telepítő által felrakott jdk-t tartalmazza (minden esetleges más jdk előtt) Frissítések

, An Analysis of Simulations and Programming in Wireless Sensor Networks, In the proceedings of the International Workshop on Sensor Networks and Applications [3] Alec Woo The Mica Sensing Platform,

6 Az update.zip-ben található állományokra kell lecserélni a TinyOS könyvtárstruktúra megfelelő elemeit TinyOS programcsomag Az eredeti kód a commented_tos.zip tömörített fájl tartalma, a kiegészített változat a tos.zip-ben található Java programcsomag A cricket.zip tömörített fájl tartalma Fordítás/futtatás cygwin alatt Szimulátorral Fordítás: make pc Futtatás: A simdriver.jar és a getenv.dll legyen a futtatható állománnyal egy könyvtárban. A parancsokat természetesen ebből a könyvtárból kell kiadni. Egyik ablakban: export DBG=temp./build/pc/main.exe [options] num_nodes //Pl.:./build/pc/main.exe -gui -b=1 5 > log_fixstarttime_5_1.txt Másik ablakban: java -cp.\;simdriver.jar net.tinyos.sim.simdriver -gui -plugins nipg/spp/tinyviz Crickettel Fordítás: Feltöltés: make cricket make reinstall.1 cricket //Ahol a reinstall.x-ben az x a TOS_LOCAL_ADDRESS azonosító. Futtatás (NetBeans): run file "MainLocatiionTracker"

$Egyik ablakban: export DBG=temp./build/pc/main.exe [options] num_nodes //Pl.:./build/pc/main.exe -gui -b=1 5 > log_fixstarttime_5_1.txt Másik ablakban: java -cp.\;simd$

Hasonló dokumentumok

komplex védelem Letöltő szoftver ismertető V1.61 Azonosító: EP-13-13243-01 Budapest, 2004. február

EuroProt komplex védelem Letöltő szoftver ismertető V1.61 Azonosító: EP-13-13243-01 Budapest, 2004. február Tartalomjegyzék 1 Bevezetés...3 1.1 Az EuroProt rendszer központi egysége...3 1.2 A CPU rendszer