Precíziós óraszinkronizáció és alkalmazása vezeték nélküli szenzorhálózatban
Egyre több olyan alkalmazás jelenik meg, amelyek igénylik egy elosztott valós idejű rendszerből érkező információ fúzióját. Az ilyen rendszerek elengedhetetlenné teszik az időzítési és kauzalitási viszonyok pontos ismeretét, a mintavételezés és beavatkozás időpontjainak pontos meghatározását, esetleges szinkronizálását vagy ütemezését. Ezen okból többnyire szükséges a precíziós óraszinkronizáció, amely biztosítja a rendszerbeli – elosztottan működő – komponensek óráinak együtt járását. Mindezt úgy teszi, hogy a csomópontok óráit periodikusan szinkronizálja, hiszen minden óra magára hagyva a többi órától eltérően és egyre pontatlanabbul jár. Az óraszinkronizáció elosztott rendszerekben egy nehéz probléma, számos kutatás és szabvány is létezik – elsősorban vezetékes környezetben – a megoldására.
A vezetékes hálózatokban, elsősorban Ethernet esetén, kidolgozásra került az IEEE 1588 szabvány, amely segítségével jóval mikroszekundum alatti hibával szinkronizálhatók az eszközök órái megfelelő hardver támogatás esetén. Azonban vezetékes infrastruktúra kiépítése nem mindig lehetséges vagy kifizetődő, ezért a vezeték nélküli szenzor hálózatok alkalmazása, és azokon az óraszinkronizáció nagy pontosságú megoldása szükségessé válik. Munkánk során egy olyan beágyazott rendszerekben alkalmazható vezeték nélküli kommunikációt és óraszinkronizációt is támogató megoldást dolgoztunk ki, ami megközelíti az IEEE 1588 által elérhető pontosságot a használt hardver funkcióinak újszerű felhasználásával, javítva az időbélyegek rögzítésének a pontosságát, és egyben lehetővé teszi a mérési adatok valós idejű továbbítását.
Az elkészült rendszert és az eredményeket egy beágyazott példaalkalmazásban mutatjuk be, amely több inerciális szenzort alkalmazva lehetővé teszi külső események megfigyelését, és a megoldás korlátainak, valamint az óraszinkronizáció minőségének vizsgálatát.
szerzők
-
Badó Dávid
Villamosmérnöki szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc) -
Somos Gergő
Villamosmérnöki szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc) -
Várallyay Sámuel
Villamosmérnöki szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Dr. Kovácsházy Tamás
Egyetemi docens, Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék -
Dr. Vörös András
egyetemi docens, Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék