فروشگاه

توضیحات

مدل سازی و شبیه سازی تاخیر بسته های ریز رایانه ها در سیستم های پایش گر صنعتی

در مدل های سنتی سیستم های پایش گر، با مشکلاتی همچون سیم بندی بالا، هزینه بسیار بالای  پیاده-سازی، خطای حاصل از انتقال داده آنالوگ،

امنیت پایین و امکان قطع مسیر ارتباط بین حس گر ها و سیستم پایش گر مرکزی رو به رو هستیم؛

در مدل پیشنهادی سعی شده تا با انتقال داده ها بر

مبنای بسته های پروتکل اینترنت در سطح فیلد و با استفاده از ریز رایانه ها در بستر پروتکل های باز، امکان ارتباط حس گرهای مختلف را با سیستم

پایش گر برقرار کنیم. از آنجا که سیستم های پایش گر برای کنترل و پایش فرآیند های پیچیده صنعتی به کار می روند،

مسئله تاخیر در ارسال داده حس گر ها از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است از این رو در این مقاله از دو روش برای بررسی تاخیر بسته ها استفاده شده

 

است؛ در روش اول هر ریز¬رایانه پس از شماره گذاری بسته ها، بست ها را از چندکانال و به صورت موازی

و همزمان ارسال می کند و در صورت بروز خطا

در یکی از بسته ها، هم آن بسته و هم بسته های با شماره ترتیب بزرگ تر در نوبت بعدی مجددا ارسال می شوند. در روش دوم بعد از ارسال بسته ها

به صورت موازی، در صورت بروز خطا در یکی از بسته ها تنها بسته خطا دار در نوبت بعدی ارسال می شود.

مدل سازی و شبیه سازی تاخیر بسته های ریز رایانه ها در سیستم های پایش گر 

در نهایت به این نتیجه رسیدیم که روش دوم در صورتی که کانال انتقال بعدی برای ارسال مجدد به درستی انتخاب شود کارایی بالاتری نسبت به روش

اول دارد؛ همچنین افزایش تعداد کانال، نرخ ارسال را برای ریز رایانه ها افزایش می دهد ولی در تاخیر ب

سته ها تاثیر کمی دارد.

واژگان کلیدی

سیستم پایش گر، پروتکل اینترنت، پروتکل های باز، تاخیر ارسال، نرخ ارسال. مدل سازی و شبیه سازی تاخیر بسته های ریز رایانه ها در

سیستم های پایش گر صنعتی مدل سازی و شبیه سازی تاخیر بسته های ریز رایانه ها در سیستم های پایش گر صنعتی

 

 

 

۱۱صفحه فایل ورد (Word) فونت ۱۴ منابع دارد +شکل و تصاویر

 

پس از پرداخت آنلاین میتوانید فایل کامل مدل سازی و شبیه سازی تاخیر بسته های ریز رایانه ها در سیستم های پایش گر را دانلود کنید

مدل سازی و شبیه سازی تاخیر بسته های ریز رایانه ها در سیستم های پایش گر صنعتی
مدل سازی و شبیه سازی تاخیر بسته های ریز رایانه ها در سیستم های پایش گر صنعتی

 

مدل سازی و شبیه سازی تاخیر بسته های ریز رایانه ها در سیستم های پایش گر صنعتی

۱- مقدمه
امروزه با پیچیده¬تر شدن فرآیند¬های صنعتی، نیاز به مکانیزمی که بتواند روند انجام کارها را پایش و مدیریت کند روز به روز افزایش پیدا کرده است؛ از

جمله مشکلات سیستم¬های پایش¬گر۱، تاخیر در دریافت داده حس¬گر¬ها۲ به دلیل فاصله بین حس¬گرها و سیستم پایش¬گر مرکزی است. در

مدل¬های پیشین سیستم¬های پایش¬گر، تبادل اطلاعات صنعتی به صورت آنالوگ (mA 20-4¬ / نیوماتیک) بود؛ بعد از پیدایش نسل¬های اولیه۴DCS

,۳ PLC نیز شیوه تبادل اطلاعات بین سایت و اطاق کنترل به صورت آنالوگ و یا دیجیتال تک سیگنالی بود. به تدریج با پیشرفت صنعت و پیدایش

سیستم¬های رایانه¬ای، تبادل اطلاعات از اطاق کنترل به سایت و همچنین تبادل اطلاعات بین ادوات مختلف سیستم مرکزی کنترل به روش سنتی یاد

شده عملی نبود؛ از این رو در روش ۵FCS سعی شد تا حدودی مشکلات روش¬های قبل را با بکار بردن یک زوج سیم انتقال داده و تعریف سیگنال¬های

 

دیجیتال حل کنند.[۱۰][۹]

در پایان نامه سعی شده با ارائه یک مدل بر مبنای بسته-های IP و انتقال اطلاعات از چند کانال ارسال در سطح فیلد، تاخیر ارسال بسته¬ها را تا حد

 

امکان کاهش داده و همچنین با استفاده از یک پروتکل باز مثل اینترنت هزینه پیاده سازی را نیز به شکل محسوسی کاهش دهد. انتقال داده¬ها در قالب بسته های IP در سطح فیلد از چند کانال می تواند روش خوبی برای سیستم¬های وابسته به زمان واقعی باشد.¬[۳][۲][۸]

 

 

۲- تعریف ریز¬رایانه۶

 

پیشرفت¬های اخیر در ساخت پردازنده¬ها موجب ظهور پدیده¬ای به نام ریز¬رایانه¬ها شد. ریز¬رایانه¬ها، رایانه¬های کوچکی هستند که تنها برای

یک کاربرد خاص تک منظوره طراحی شده¬اند. از این رو ریزرایانه¬، شامل حداقل قدرت پردازشی، حداقل حافظه و دستگاه¬های جانبی متناسب با آن

کاربرد خاص است. از ویژگی¬های اصلی این رایانه¬ها مصرف پایین انرژی نسبت به رایانه¬های چند منظوره و حجم بسیار کوچک آنها است.[۷]

۳- تعریف سیستم پایش¬گر

 

سیستم پایش¬گر¬، مجموعه¬ای از رایانه¬ها است که داده¬ها را از حس¬گر¬ها دریافت کرده و بعد از پردازش داده¬های خام و بدست آوردن

اطلاعات¬، آنها را به ناظر نمایش می¬دهد. شکل(۱) مدل پیشنهادی سیستم¬ پایش¬گر را نشان می¬دهد. در این مدل، در پایین¬ترین سطح،

حس¬گر پس از درک محیط، داده خود را به ریز رایانه منتقل کرده و ریز-رایانه ¬نیز پس از تبدیل داد¬ها در قالب بسته¬های پروتکل اینترنت، بسته¬ها را

 

 

ه صورت موازی و همزمان به چند گیرنده در لایه بالاتر ارسال می¬کند. فاصله هر گیرنده با ریز¬رایانه متفاوت بوده و نرخ خطا نیز در شرایط مختلف محیط

صنعتی متفاوت است. داده¬ها در بستر اینترنت به دیوار آتش رسیده و پس از پردازش و دسته¬بندی به پایش¬گر مرکزی منتقل می¬شود. داده¬ها در

سطح پایش¬گر با استفاده از رابط ماشین-کاربر به شکل قابل درک برای ناظر تبدیل می¬شود.

۴- تحلیل ریاضی سیستم پایش¬گر

همان طور که گفته شد سیستم¬ پایش¬گر نسبت به تاخیر در دریافت اطلاعات بسیار حساس است و تاخیر در دریافت اطلاعات می-تواند پایش¬گر را

در درک صحیح وضعیت سیستم دچار مشکل بکند؛

از این رو، نیاز به روشی داریم که بتواند رفتار سیستم را با حداقل خطا مدل¬سازی کرده و روش بهینه را پیدا کند. در این مقاله از زنجیره مارکوف برای مدل¬سازی پایش¬گر استفاده شده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

۴-۱- تعریف زنجیره مارکوف۷
آندری آندرویچ مارکوف٬ فارغ¬التحصیل دانشگاه سنت پترزبورگ در سال ۱۸۷۸ بود. مارکوف به دلیل مطالعاتش پیرامون زنجیرهای مارکوف که رشته¬هایی از متغیرهای تصادفی هستند٬ معروف است. در زنجیرهای مارکوف٬ متغیر بعدی توسط متغیر کنونی مشخص می¬شود ولی از راهی که تا کنون طی

شده است مستقل است. فرآیند مارکوف ابزاری بسیار منعطف، قوی و کارآ برای توصیف و تحلیل خصوصیت¬های سیستم¬های پویای رایانه¬ای وغیر رایانه¬ای است. [۱]

۴-۲- تعریف فرآیند تصادفی

فرآیند تصادفی T } ∋ , ti¬¬{ X(ti) را یک فرآیند مارکوف گوئیم، اگر برای زمانهای مختلف t1<t2< … tn< t¬n+1 و n+1 حالت مختلف، فرمول(۱) برقرار

باشد:

P [ X(tn+1) = Xn+1 | X(t1¬) = x1, X(t2) = x2 , … , X(tn) = xn] =

P [X (tn+1) = xn+1 | X(tn) = xn]

(۱)

 

معادله¬ی فوق نشان می¬دهد که آینده¬ی فرآیند، فقط به حالت فعلی وابسته است و ارتباطی به گذشته فرآیند ندارد. این مشخصه به خاصیت بدون

حافظه معروف است.¬[۴][۶][۱]

۴-۳- تعریف ماتریس گذر احتمال

اگر زنجیر در حالت i در زمان n باشد، بنابراین انتقال یک مرحله¬ای از وضعیت i به وضعیت j به صورت فرمول(۲) است :

مدل سازی و شبیه سازی تاخیر بسته های ریز رایانه ها در سیستم های پایش گر صنعتی

Pij (n) = P[Xn+1 = j | Xn = j ]

به طوریکه: i,j,n = 0,1,2,

(۲)

اگر زنجیره مارکوف برای احتمال انتقال یک مرحله ای ، مستقل از زمان گسسته n باشد در این صورت احتمال انتقال به صورت Pij نوشته می¬شود. این

نوع زنجیر مارکوف را همگن در زمان می نامند.

احتمال انتقال یک مرحله ای Pij به صورت ماتریس فرمول(۳) بیان می¬شود. ماتریس انتقال یک ماتریس تصادفی است که مجموع عناصر هر سطر برابر یک است.[۵]
P00 P01 P02 ……..

 

 

 

P10 P11 P12 ……..
. . . ……..
Pi0 Pi1 Pi2 ……..

. . . ……..

مدل سازی و شبیه سازی تاخیر بسته های ریز رایانه ها در سیستم های پایش گر صنعتی

(۳)

۵- طرح مسئله

همانطور که قبلا گفته شد قدرت پردازشی و منابع ریز-رایانه محدود است؛ از این رو برای افزایش نرخ ارسال داده¬ها و کاهش میانگین تاخیر بسته ها از

چند کانال برای ارسال اطلاعات استفاده شده است. شکل-(۲) ارتباط بین فرستنده و گیرنده را نشان می¬دهد؛ کانال ارتباطی بین فرستنده و گیرنده

شامل M کانال موازی است و هر کانال، با یک مشخصه نرخ ارسال داده……………………….

 

 

بلافاصله بعد از پرداخت موفق میتوانید فایل کامل این پروژه را با سرعت و امنیت دانلود کنید

 

 

 

 

نقد وبررسی

نقد بررسی یافت نشد...

اولین نفر باشید که نقد و بررسی ارسال میکنید... “مدل سازی و شبیه سازی تاخیر بسته های ریز رایانه ها در سیستم های پایش گر صنعتی”

مدل سازی و شبیه سازی تاخیر بسته های ریز رایانه ها در سیستم های پایش گر صنعتی

0 نقد و بررسی
وضعیت کالا : موجود است.
شناسه محصول : 2234

مدل سازی و شبیه سازی تاخیر بسته های ریز رایانه ها در سیستم های پایش گر صنعتی

قیمت : تومان12,800