ПРОГРАММНО УПРАВЛЯЕМЫЙ МАКЕТ «УМНЫЙ ДОМ»
Акпаров Ж.А., Сейткызы Н.
Университет КазУЭФМТ, г. Астана, Республика Казахстан
Е-mail: j
jangelde@list.ru
Наш научный проект имеет научное направление проектирование и разработка «Умный дом».
Все чаще в бытовой технике применяют операционные системы с возможностью для
автоматического управления, в некоторых устройствах имеются порты для управлении из вне.
В зарубежных странах и ближнего зарубежья строится дома с единой системой управления
отоплением, приборами бытовой техники, освежения и охраной сигнализацией –«Умный дом».
Умный дом (англ. smart house МФА: [sma:t haus], также англ. intelligent building, рус. АСУЗ) —
жилой дом современного типа, организованный для проживания людей при помощи автоматизации и
высокотехнологичных устройств. Под «умным» домом следует понимать систему, которая
обеспечивает безопасность и ресурсосбережение (в том числе и комфорт) для всех пользователей. В
простейшем случае она должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в доме, и
соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других
по заранее выработанным алгоритмам. Кроме того, от автоматизации нескольких подсистем
обеспечивается синергетический эффект для всего комплекса. [1].
Если рассматривать историю развития технологии «Умного дома», то уже в 1995 году
разработчики технологий Java предрекали одним из основных назначений для этой технологии
увеличения интеллекта бытовых приборов
[1]
—
например, холодильник сам будет заказывать
продукты из магазина. Промышленного распространения эта идея не получила, но такие компании,
как Miele и Siemens, уже выпускают бытовую технику с возможностью включения в «умный дом». А
осенью 2012 года компания Panasonic анонсировала полномасштабное производство систем
управления энергией SMARTHEMS, предназначенных для «умных домов». Panasonic обещает ввести
совместимость с системой HEMS во всю линейку своих бытовых приборов, таких как:
кондиционеры, «умная» и системы горячего водоснабжения EcoCute. Новая система AiSEGпозволяет
связать все оборудование и домашние устройства в единую сеть организовав отображение
информации о работе солнечных батарей, расходе электричества, газа и воды и автоматически
контролируя работу бытовых приборов с помощью протокола ECHONET Lite.[2]
По всему миру применяют основном следующие виды контроля и автоматизации «Умного
дома:
1.
Видеослежение за домом внутри и окружающей его обстановкой снаружи. Изображение с
камер получится просмотреть из любой точки мира, такая функция пригодится любителям
путешествий.
2.
Термостат, регулирующий отопление и температуру воды.
3.
Датчики освещения, включающие и выключающие свет в зависимости от перемещений
жителей дома. Существует возможность задавать персональный режим в зависимости от того, какой
именно член семьи в настоящий момент находится в комнате.
4.
Дверные замки, которые могут реагировать на приближение устройства, излучающего сигнал
(
смартфона), рисунок 1:
205
Рисунок-1. Система управления умного дома
Наша система макетного проект «Умный дом» состоит из макета дома с системой управления
освещением, открытием и закрытием дверей и штор окон, рисунок 2:
Рисунок-2. Макет «Умного дома»
1-
Светильники светодиодные;
2-
Электромагнит управления замком;
3-
Шторы;
4-
Механизм и электродвигатели правления шторами;
5-
двери;
6-
комната 2;
7-
Комната 1.
Система управления умным домом состоит из электронного блока и программного обеспечения
написанный в среде Delphi 7, рисунок 3:
Рисунок-3. Электронный блок управления.
Интерфейс управления макета «Умный дом» имеет два режима работы 1 через интерфейс и
автоматическое управление по времени. При автоматическом управление можно настроить закрытие
шторы при включение света автоматически, если установите галочку на надписи «Автоматическое
закрытие штор при включение света» , рисунки 4,5:
206
Рисунок-4. Интерфейс программы управления «Умный дом»
Рисунок-5. Автоматическое управление «Умный дом»
Данный проект фактически готов к практическому применению в любом доме, имеющем
конечные устройства правления оборудования. При несложном модернизации программного
обеспечения и электронного блока управления «Умный дом» количество команд, возможно
увеличить при прямом управление оборудование до 256 команд, при использование дешифратора на
оборудования увеличить до 65 000 команд. Система управления и программное обеспечение
собственной разработки повторение в других источниках не имеется, оборудование испытанно в
лаборатории университете «Автоматизация производственных процессов»
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%BC%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B4%D0%BE%D0%BC
2.
↑ Panasonic анонсировала новые системы для управления «умными домами». // CyberSecurity.ru
ӘОЖ-556.18:658.012.011.56
СУ РЕСУРСТАРЫН ТИІМДІ ТАРАТУДЫҢ АҚПАРАТТЫҚ ЖҮЙЕСІНІҢ
АЛГОРИТМІН ҚҰРУ
Исмайылов А.Е., к.т.н., аға оқытушы, Оралбек Е., студент
Алматы технологиялық университеті, Алматы қ. Казақсатан Республикасы
Ғылыми жұмыстың мақсаты: су ресурсын кешенді әрі тиімді пайдалану және оны қорғау
мәселелерін қарастыру; ЭЕМ қолданып, қазіргі заманғы гидротехникалық құрылымдар жүйесін,
суды алу, беру және бөлу жүйесін есептеу;
Су ресурстарын бөлудің және қайта бөлудің алгоритмі
I.
Суармалау желісінің құрылымы мәліметтер қорына енгізіледі (каналдың нөмірі, каналдың
аты, каналдың басталу нүктесі, каналдың аяқталу нүктесі).
II.
Әр каналға тиісті аудандардағы егілетін егіндердің түрлері, аудандары және сәйкес суару
режимдері бойынша қажетті су ресурстарының жылдық көлемі (нетто) анықталады.
III.
Суармалау желісінің құрылымы бойынша каналдың басталу нүктесіне дейінгі қажетті су
ресурстарының жылдық көлемі (брутто) анықталады.
IV.
Ағымдағы жылдық болжам немесе жоспар бойынша су көзіндегі су ресурстарының нақты
көлемі (брутто) енгізіледі және суармалау желісінің құрылымы бойынша пропорциональ түрде қайта
бөлінеді.
207
V.
Егер суару режіміне сай қай егінге су жеткіліксіз болатыны анықталса, оның орнына суды аз
қажет ететін басқа егін түрлерін егу қарастырылуы мүмкін немесе ешқандай егін егілмеуі мүмкін.
Яғни, тиімділігі қарастырылады.
VI.
Қайта қарастырылған жоспар (өзгертілген нетто) негізінде суармалау желісінің құрылымы
бойынша су ресурстары пропорциональ түрде қайта бөлінеді.
VII.
Осы процесс су ресурстарын бөлу жоспары тиімді болғанша қайталанып, эксперимент
жасалады.
Осы алгоритм негізінде бағдарлама жасалынып, нәтижесі алынды.
Осы жоғарыда айтылғандар 1-суретте және 1-кестеде көрсетілген.
Сурет-1. Ауданның немесе обылыстың суармалау желісі
Кесте-1. Суармалау желісінің кесте түрінде берілуі
1-
мақта, 2-жоңышқа, 3-жүгері, 4-картоп(овощ), 5-бахча егіндері, 6-бақтар мен жүзімдіктер, 7-
аралық егіндер
Егістік аудандарының суармалау желісі:
Сурет-2. Суармалау желісінің бір бөлігінің үлкейтіліп көрсетілгені
Каналдың
номері
Каналдың
аты
Каналдың
басы
Каналдың
соңы
ПӘК
Егістік жерлердің ауданы - Skr (га)
1
2
3 4 5 6 7
1
Канал 1
1
2
1
10
1
3
12
2
6
4
2
Канал
2
2
3
1 5
2
12
8 3 2 8
3
Канал 1
2
4
1
3
2
8
6
3
12
2
4
Канал
3
2
0
1 12
2 6 4 10 4 12
5
Канал
4
4
0
1 8
4
4 5 5 8 8
6
Канал
1
4
6
1 6
4
5 4 3 1 6
7
Канал
5
3
5
1 4
3
4 8 6 6 4
8
Канал 6
3
0
1
5
10
8
1
12
10
12
9
Канал
7
5
0
1 4
5
3 2 8 5 8
10
Канал
8
5
0
1 8
3
12
2 6 3 6
11
Канал 9
6
0
1
9
12
8
2
4
12
4
12
Канал
1
6
7
1 12
8 6 4 12 2 8
13
Канал
10
7
0
1 6
6
4 4 6 6 4
14
Канал
1
7
0
1 3
4
5 3 3 2 8
208
1,2,12-
бидай алқабы, 3,6- мақсары алқабы, 4,10,13,15-бақша алқабы, 5- мақта егістігі алқабы,
7,9,14-
картоп алқабы, 8-жоңышқа алқабы, 11-пияз алқабы.
C
у ресурстарының жылдық көлемі мына формуламен анықталады:
=
-k-
егін түрінің, r- канал бойынша егістік ауданы, - k- егін түрінің суару нормасы,
-
егін түрінің суару мерзімі, - егін түрлерінің саны, - каналдар саны.
Осы схемалар және формулалар негізінде алгоритм құрылып, бағдарлама жасалынды және
нәтижесі алынды.
Алгоритм негізінде жасалған бағдарламаның түсініктемесі. Су ресурстарын бөлу жұмысын
автоматтандыру бойынша ақпараттық жүйе жасалған. Бұл ақпараттық жүйенің қызметі каналдар
бойынша егін түрлерінің ауданын енгізу, әр бір егін түрі бойынша суару нормасын және режимін
есептеу, және барлық каналдар бойынша жалпы бір вегатативтік мерзімге қажетті судың көлемін
анықтайды.
Егер суару режіміне сай қайсы егінге су жеткіліксіз болатыны анықталса, оның орнына суды аз
қажет ететін басқа егін түрлерін егу қарастырылуы мүмкін немесе ешқандай егін егілмеуі мүмкін.
Яғни, тиімділігі қарастырылады.
Қайта қарастырылған жоспар (өзгертілген нетто) негізінде суармалау желісінің құрылымы
бойынша су ресурстары пропорциональ түрде қайта бөлінеді.
Қорытынды
Бұл ғылыми жұмыста мынадай мәселелер қарастырылды:
су ресурсын кешенді әрі тиімді пайдалану мәселелері;
ЭЕМ қолданып, қазіргі заманғы гидротехникалық құрылымдар жүйесін, суды алу, беру және
бөлу жүйесін есептеу;
Ғылыми жұмысты орындау барысында құрылған су ресурсын кешенді әрі тиімді пайдалану
моделі қазіргі таңда қолданыстағы компьютерлерден көп қажеттілікті талап етпейді және осыған
орай кез келген шаруашылықтағы дербес компьютер мүмкіндіктерін пайдалана отырып, тиімді
қолданыла алады.
Ғылыми-практикалық жұмыста өзен су ресурстарын тиімді басқарудың негізгі бағыттарын
анықтау негізінде қол жеткізілген қорытындылар мен ұсыныстардың қолдану мүмкіндіктері
айқындалды. Зерттеу материалдары мысал ретінде құрастырылды. Су ресурстарын ақпараттық
жүйелерді қолданып, бөлістіру мақсатындағы бағдарлама жасалынды.
Жұмыстың теориялық қағидалары мен тәжірибелік тұжырымдарын жоғарғы оқу орындарында
«
Компьютерлік модельдеу негіздері», «Ақпараттық жүйелер», «Табиғатты пайдалану экономикасы»
және әр түрлі курстарда пәндерді оқытуда қосымша материалдар ретінде қолдануға болады.
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1.
Абдразаков Ф.К., Волков А.В. Задачи и перспективы развития мелиоративного комплекса в
Саратовской области // Мелиорация и водное хозяйство. 2005.
2.
С.Каратягин, А.Тихонов, Л.Тихонова . Visual FoxPro 7.0 Москва: ЗАО «Издательство Бином», 1999-773 с.
УДК 681. 324
АРХИТЕКТУРНЫЕ АСПЕКТЫ БЕЗОПАСНОСТИ
Сейтбекова Г.О., Научный руководитель, Садық О.Б., студент
Алматинский технологический университет, г. Алматы, Республика Казахстан
Е-mail: sgulzhan25@mail.ru
Бороться с угрозами, присущими сетевой среде, средствами универсальных операционных
систем не представляется возможным. Универсальная ОС - это огромная программа, наверняка
209
содержащая, помимо явных ошибок, некоторые особенности, которые могут быть использованы для
нелегального получения привилегий. Современная технология программирования не позволяет
сделать столь большие программы безопасными. Кроме того, администратор, имеющий дело со
сложной системой, далеко не всегда в состоянии учесть все последствия производимых изменений.
Наконец, в универсальной многопользовательской системе бреши в безопасности постоянно
создаются самими пользователями (слабые и/или редко изменяемые пароли, неудачно установленные
права доступа, оставленный без присмотра терминал и т.п.). Единственный перспективный путь
связан с разработкой специализированных сервисов безопасности, которые в силу своей простоты
допускают формальную или неформальную верификацию. Межсетевой экран как раз и является
таким средством, допускающим дальнейшую декомпозицию, связанную с обслуживанием различных
сетевых протоколов [2].
Межсетевой экран располагается между защищаемой (внутренней) сетью и внешней средой
(
внешними сетями или другими сегментами корпоративной сети). В первом случае говорят о
внешнем МЭ, во втором - о внутреннем. В зависимости от точки зрения, внешний межсетевой экран
можно считать первой или последней (но никак не единственной) линией обороны. Первой - если
смотреть на мир глазами внешнего злоумышленника. Последней - если стремиться к защищенности
всех компонентов корпоративной сети и пресечению неправомерных действий внутренних
пользователей.
Межсетевой экран - идеальное место для встраивания средств активного аудита. С одной
стороны, и на первом, и на последнем защитном рубеже выявление подозрительной активности по-
своему важно. С другой стороны, МЭ способен реализовать сколь угодно мощную реакцию на
подозрительную активность, вплоть до разрыва связи с внешней средой. Правда, нужно отдавать себе
отчет в том, что соединение двух сервисов безопасности в принципе может создать брешь,
способствующую атакам на доступность. На межсетевой экран целесообразно возложить
идентификацию/аутентификацию внешних пользователей, нуждающихся в доступе к корпоративным
ресурсам (с поддержкой концепции единого входа в сеть) [3]..
В силу принципов эшелонированности обороны для защиты внешних подключений обычно
используется двухкомпонентное экранирование. Первичная фильтрация за которым располагается
так называемая демилитаризованная зона (сеть с умеренным доверием безопасности, куда выносятся
внешние информационные сервисы организации - Web, электронная почта и т.п.) и основной МЭ,
защищающий внутреннюю часть корпоративной сети [4]..
Теоретически межсетевой экран (особенно внутренний) должен быть многопротокольным,
однако на практике доминирование семейства протоколов TCP/IP столь велико, что поддержка
других протоколов представляется излишеством, вредным для безопасности (чем сложнее сервис,
тем он более уязвим).
Рисунок-1. Двухкомпонентное экранирование с демилитаризованной зоной
.
Вообще говоря, и внешний, и внутренний межсетевой экран может стать узким местом,
поскольку объем сетевого трафика имеет тенденцию быстрого роста. Один из подходов к решению
этой проблемы предполагает разбиение МЭ на несколько аппаратных частей и организацию
специализированных серверов-посредников. Основной межсетевой экран может проводить грубую
210
классификацию входящего трафика по видам и передоверять фильтрацию соответствующим
посредникам (например, посреднику, анализирующему HTTP-трафик). Исходящий трафик сначала
обрабатывается сервером-посредником, который может выполнять и функционально полезные
действия, такие как кэширование страниц внешних Web-серверов, что снижает нагрузку на сеть
вообще и основной МЭ в частности [5]..
Ситуации, когда корпоративная сеть содержит лишь один внешний канал, являются скорее
исключением, чем правилом. Напротив, типична ситуация, при которой корпоративная сеть состоит
из нескольких территориально разнесенных сегментов, каждый из которых подключен к Internet. В
этом случае каждое подключение должно защищаться своим экраном. Точнее говоря, можно считать,
что корпоративный внешний межсетевой экран является составным, и требуется решать задачу
согласованного администрирования (управления и аудита) всех компонентов.
Противоположностью составным корпоративным МЭ (или их компонентами) являются
персональные межсетевые экраны и персональные экранирующие устройства. Первые являются
программными продуктами, которые устанавливаются на персональные компьютеры и защищают
только их. Вторые реализуются на отдельных устройствах и защищают небольшую локальную сеть,
такую как сеть домашнего офиса [6].
При развертывании межсетевых экранов следует соблюдать рассмотренные нами ранее
принципы архитектурной безопасности, в первую очередь позаботившись о простоте и
управляемости, об эшелонированности обороны, а также о невозможности перехода в небезопасное
состояние.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Биячуев Т.А. Безопасность корпоративных сетей. Учебное пособие / под ред. Л.Г.Осовецкого - СПб.:
СПбГУ ИТМО, 2004, с. 91.
2.
Галатенко В.А. Стандарты информационной безопасности. - М.: Изд-во Интернет-университет
информационных технологий - ИНТУИТ.ру, 2004
3.
Зима В., Молдовян А., Молдовян Н. Безопасность глобальных сетевых технологий. Серия "Мастер". -
СПб.: БХВ-Петербург, 2001, с. 124.
4.
Ярочкин В.И. Информационная безопасность. - М. 2004. – С. 354-355.
5.
Биячуев Т.А. Безопасность корпоративных сетей / под ред. Л.Г.Осовецкого. – СПб: СПб ГУ ИТМО,
2004.
С.187.
6.
Информационная безопасность. http://citforum.ru/security/
7.
Смолян Г.Л. Сетевые информационные технологии и проблемы безопасности личности.
http://intra.rfbr.ru/pub/vestnik
УДК 026.06
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ
АВТОМАТИЗАЦИИ
Муминов Р.Р.
Бухарский инженерно-технический институт, Узбекистан
Большинство процессов, протекающих в реальных производственных условиях, настолько
сложны, что не удаётся создать теорию, учитывающую все стороны процесса и все воздействующие
на него факторы. Поэтому одной из путей исследования подобных процессов является создание
математических и компьютерных моделей. На основе этих моделей, проводя вычислительные
эксперименты, можно выделить факторы которые являются определяющими.
Данный метод моделированию, базируется на углубленном изучении процессов, протекающие
в элементах и устройствах управления и регулирования.
Метод основан на составлении структурных схем изучаемого объекта и проведении на их
основе исследований. В процессе построения структурных схем, рассматриваются процессы,
происходящие на каждом простом элементе, при их соединении между собой, а также работа
исследуемого объекта как единого целого.
В процессе обучения моделирования с данным методом изучаются:
-
основные свойства изучаемых элементов и устройств;
211
-
влияния коэффициентов и конструктивных параметров на выходную информацию;
-
реакции изучаемых элементов и устройств на различные воздействия;
-
влияния соотношения коэффициентов и параметров на выходной сигнал изучаемых
элементов и устройств;
К примеру можно привести моделирование термоэлектрического термометра.
При составлении структурной схемы термоэлектрического термометра было использовано его
принципиальная схема, изучен принцип его работы, основное внимание обращено на основные прео-
бразования, происходящих в различных типовых элементах и устройствах. Cтруктурная схема термо-
электрического преобразователя была составлена с применением усилительных звеньев типа Gain,
генераторов типа Step, сумматора типа Sum, интегратора типа Integrator и индикатора типа Scope.
На рис.1 приведены общая и упрощенная структурные схемы преобразователя. Структурная
схема, позволяющая проводить исследования характеристик термоэлектрического термометра
представлены на рис.2. Реакции устройства на различные входные воздействия можно наблюдать с
помощью индикаторов Scope. Термоэлектрических термометров, согласно его конструкции, можно
представить в виде 4-х последовательно соединенных типовых звеньев, из них 3 апериодических и 1
усилительное звеньев. Первое апериодическое звено представляет собой защитную гильзу, второе –
слой воздуха между защитной гильзой и термоэлектродом, третье - сами электроды и последнее
четвертое звено -также термоэлектроды как усилительное звено. Среди перечисленных звеньев самое
большое инерционное звено, это защитная гильза.
С учетом постоянной времени инерционных звенев структурную схему термоэлектрического
термометра можно представить адекватной более простой структурной схемой, где указаны
последовательно соединенные апериодическое звено с усилительным звеном или просто
инерционное звено первого порядка с соответствующими коэффициентами. Как показывает
переходные процессы и интегральные критерии, все три предложенные структурные схемы,
адекватно описывают переходные процессы измерения термо ЭДС на выходе термоэлектрического
преобразователя при изменении температуры на его входе.
Выполнение подобных работ способствует:
-
пониманию методов преобразования и измерения;
-
пониманию принципов регулирования;
-
умению настраивать устройства контроля и регулирования;
-
правильному проектированию преобразователей, средств контроля и регулирования
-
умению пользоваться современной техникой.
Рисунок-1. Общая и упрощенная структурные схемы преобразователя температуры
Достарыңызбен бөлісу: |