Referat, comentariu, eseu, proiect, lucrare bacalaureat, liceu si facultate
Top referateAdmitereTesteUtileContact
      
    


 


Ultimele referate adaugate

Adauga referat - poti sa ne ajuti cu un referat?

Politica de confidentialitate





Ultimele referate descarcare de pe site
  CREDITUL IPOTECAR PENTRU INVESTITII IMOBILIARE (economie)
  Comertul cu amanuntul (economie)
  IDENTIFICAREA CRIMINALISTICA (drept)
  Mecanismul motor, Biela, organe mobile proiect (diverse)
  O scrisoare pierduta (romana)
  O scrisoare pierduta (romana)
  Ion DRUTA (romana)
  COMPORTAMENT PROSOCIAL-COMPORTAMENT ANTISOCIAL (psihologie)
  COMPORTAMENT PROSOCIAL-COMPORTAMENT ANTISOCIAL (psihologie)
  Starea civila (geografie)
 




Ultimele referate cautate in site
   domnisoara hus
   legume
    istoria unui galban
   metanol
   recapitulare
   profitul
   caract
   comentariu liric
   radiolocatia
   praslea cel voinic si merele da aur
 
despre:
 
Conceptul de cladire inteligenta
Colt dreapta
Vizite: ? Nota: ? Ce reprezinta? Intrebari si raspunsuri
 
CUPRINS n1y8yx
Cap. 1. CONCEPTUL DE CLADIRE INTELIGENTA
1
Cap. 2. ARHITECTURI SI ECHIPAMENTE PENTRU UN SISTEM DE TELECOMUNICATII INTERN

13
2.1. Consideratii generale 13
2.2. Interconectarea retelelor locale in cladiri inteligente 22
2.3. Comunicatia cu exteriorul 26

Cap. 3. PREZENTAREA APLICATIEI
31
3.1. Privire de ansamblu 31
3.2. Principalele elemente ale interfetei cu utilizatorul 34
3.3. Reprezentarea grafica a planului cladirii 51
3.4. Elementele functionale ale cladirii care sunt supervizate si controlate prin program 59
3.5. Detalii de implementare software 62

Cap. 4. CONCLUZII SI DEZVOLTARI ULTERIOARE
65
ANEXA. Sursele Java ale aplicatiei

Cap.1. CONCEPTUL DE CLADIRE INTELIGENTA
1.1. Prezentare generala

Conceptul de cladire inteligenta a aparut ca rezultat al unei viziuni unitare care tinde sa inglobeze realizari de varf din domenii pe care le implica proiectarea si constructia unei cladiri, domenii considerate de regula in mod separat. Printre cele mai importante dintre aceste domenii se pot enumera: arhitectura exterioara si interioara, tehnologiile de constructie in general, impreuna cu cele de iluminare, incalzire, ventilatie, de comunicare, informatica, transport interior, securitate, factori ergonomici, etc.

Abordarea globala prin prisma acestui concept de cladire inteligenta este in mod evident subordonata unor criterii economice exprimate mai mult sau mai putin riguros sub forma unor termeni precum: cresterea productivitatii muncii celor care lucreaza in asemenea cladiri, imbunatatirea administrativa, reducerea costurilor privind informatizarea si telecomunicatiile, asigurarea activitatilor desfasurate, obtinerea unor facilitati sporite de intercooperare, imbunatatirea cerintelor de natura ergonomica si de alta natura relativ la activitatile umane - cultura, amuzament, sport, etc.




In scopul precizarii si detalierii conceptului de cladire inteligenta este necesara o definitie prealabila a termenului de cladire in sensul in care el va fi utilizat in cele ce urmeaza. Astfel, prin cladire se va intelege o singura structura sau un ansamblu de structuri construite in vederea folosirii ca birouri, locuinte sau pentru desfasurarea unor activitati diverse, altele decat cele de productie industriala, precum:
• blocuri de apartamente sau pentru birouri;
• campusuri universitare, clinici, spitale, laboratoare;
• centre guvernamentale, administrative, financiar-bancare;
• centre culturale, sportive, expozitionale;
• constructii complexe cuprinzand ansambluri de blocuri sau cladiri distribuite pe anumite zone (ale unui oras, cartier).

Caracterul de cladire inteligenta, pentru oricare dintre categoriile de mai sus, consta in asigurarea unui set de facilitati atat pentru administratorii (proprietarii) cladirii cat si pentru ocupantii acesteia. Principalele facilitati pentru administratori se refera la integrarea procedeelor destinate unei administrari eficiente, la controlul si supravegherea serviciilor de intretinere, la comunicatiile interne care sa permita monitorizarea factorilor ambientali, securitatea, alarmarea interna si externa, etc., in conditiile unor costuri acceptabile. Pentru ocupantii care lucreaza in spatiile respective, obiectivele principale au in vedere conditii de mediu si ergonomice care sa asigure cresterea productivitatii muncii si care sa incurajeze activitatea; in hoteluri si apartamente predomina confortul, mentinerea unei atmosfere umanizante, serviciile de telecomunicatii si de informatica.

Pentru ambele parti facilitatile de comunicare si de acces informatic care sa ofere automatizarea avansata a lucrarilor de birou, conexiunile interne si externe sunt la fel de importante.

Este de observat ca toate aceste aspecte isi extind implicatiile de la nivel macro, deci pentru intregul ansamblu al cladirii cu spatiile sale interne si externe, pana la nivelul micro, adica pana la organizarea spatiilor de lucru, mobila, echipamentele si accesoriile din locuinta.

O cladire inteligenta poate fi privita ca un sistem cuprinzand mai multe subsisteme si componente distincte, dar care interactioneaza intre ele. Dintre acestea, din punctul de vedere al acestui studiu cele mai importante sunt:
• subsistemul de tehnica informationala si telecomunicatii;
• subsistemul de asigurare a securitatii si alarmare;
• subsistemul de reglare automata si supraveghere a distributiei diverselor tipuri de energie;
• infrastructura (cablajele) pentru energia electrica si pentru telecomunicatii;
• centrul de comanda si supraveghere (dispecer);
• subsistemul surselor de alimentare cu energie electrica (fara intreruperi);
• subsisteme pentru utilitati (alimentare cu apa, drenaje, etc.).

Abordarea sistematica presupune posibilitatea definirii unor functii, scop pe care sa le realizeze cladirile inteligente sub aspect calitativ, aceste functii exprimandu-se prin: maximizarea confortului specific pentru diversele activitati ale ocupantilor, a creativitatii, a securitatii in conditiile minimizarii costurilor privind resursele necesare, favorizarii administrarii generale a cladirii si obtinerii de catre proprietari a unor profituri sporite, in principal din oferta de facilitati care nu se regasesc in cladirile traditionale-de ex.: serviciile de informatizare si telecomunicatii.

Exprimarea cantitativa sub forma de modele matematice a functiilor scop si a comportarii diverselor subsisteme reprezinta stadiul ideal pentru abordarea general-sistemica a unei cladiri inteligente cu implicatii benefice precise sub toate aspectele: proiectare, evaluare-marketing, utilizare.

Crearea unei cladiri inteligente ridica asfel probleme cu caracter profund multidisciplinar care presupune convergenta unor cercetari si aprofundari din domenii variate:
• arhitectura;
• design interior;
• design de mobila si echipamente;
• tehnologii de incalzire, ventilare, aer conditionat;
• tehnologii de cablare interioara / exterioara;
• retele locale de calculatoare si sisteme de comunicatii;
• automatizari de servicii si utilitati in birouri, locuinte si alte spatii;
• stimularea factorilor umani si ergonomie;
• studii de ecologie si mediu.

In perspectiva apare deci necesitatea unor ample activitati de cercetare in domeniile enumerate subordonate relevarii acelor factori si mecanisme care sa defineasca modelele matematice si functiile scop pe baza carora sa rezulte posibilitatea unor abordari sistemice globale a conceptului de cladire inteligenta, de o maniera care sa permita implementarea practica a acestui concept sub toate aspectele: proiectare, constuctie, dotari, administratie, utilizare.

Abordarea autentic sistematica a proiectarii cladirilor inteligente apare intr-un viitor dificil de precizat, dar probabilitatile in acest sens sunt sustinute de progresele in aplicarea unei astfel de abordari pentru anumite subsisteme, dintre care cel informatic si de comunicatie sunt cele mai reprezentative.

In stadiul actual, pentru realizarea unei cladiri inteligente, fie si numai partial in raport cu conceptul ideal, se pot distinge urmatoarele etape:

a) Strategia. Este de subliniat faptul ca numai in cazul in care evaluarile financiare prealabile sunt corecte si, ca urmare, strategiile tehnologice corespunzatoare sunt definitive si implementate in etapa de conceptie a unei cladiri inteligente, se pot asigura capacitatile si avantajele scontate. Politica formularii si modalitatile de aplicare, impreuna cu definirea strategiei tehnologice, ambele pentru prezent si viitor formeaza pietrele fundamentale pe care trebuie sa se construiasca o cladire inteligenta avand ca scop obtinerea beneficiului maxim.

b) Analiza. Analiza detaliata a cerintelor de eficienta bazate pe strategia adoptata este primordiala. Studii de fezabilitate, definirea cerintelor, ingerarea si dezvoltarea standardizata, precum si evaluarea tehnologica sunt numai cateva din domeniile de analiza.

c) Proiectarea. Odata ce analiza detaliata a cerintelor a fost completata, se poate incepe o proiectare totala a sistemului. Aceasta reprezinta un pas complex care va simplifica instalarea si administrarea fiecarui sistem. Proiectarea trebuie sa acopere toate aspectele de cablare, securitate, documentare, proiecte de furnituri, precum si comunicatii locale si de date. Dupa ce un sistem a fost proiectat acesta trebuie revazut pentru a avea siguranta ca acopera toate aspectele legate de strategie si analiza.

d) Dezvoltarea. Un sistem este bun in masura in care corespunde atat cerintelor impuse de utilizatori cat si de constructori (proprietari). In aceasta ordine de idei pentru a asigura utilizarea la potential maxim a sistemului, sunt necesare activitati de dezvoltare sub forma de proceduri de instruire, completari cu personal de un anumit nivel, control managerial, precum si de utilizare. Pentru dezvoltarea acestei activitati apare necesitatea aplicarii ISDN-standardul international-Servicii integrate de retele digitale, prin care se interfereaza toate componentele sistemului.

e) Implementarea. Impactul managerial al unui proiect il poate valida sau respinge. Toate aspectele manageriale de proiect, de la justificare la aplicare, necesita conexiuni. Cladirile inteligente sunt proiectate pentru a permite implementarea activitatilor estimate prin folosirea unei configuratii de tip matrice a cablajelor, care asigura in proportie de 100% cerintele de proiectare si un factor tampon de 20-25% pentru cerinte sau cresteri ulterioare.

f) Postimplementarea. In ideea obtinerii unei cladiri inteligente avand o eficienta maxima, este recomandabil sa se completeze cu o analiza de sistem in sensul trecerii in revista si adancirii tuturor aspectelor privind functionarea constructiei propuse. Se urmareste astfel prevederea posibilitatilor de perfectionare si dezvoltare a capacitatilor functionale ale sistemului. Inregistrarea activitatilor manageriale cu mijloace adecvate (multe pachete software) va face foarte usor de actualizat toate subsistemele de date si va crea facilitati multiple pentru a o administra.

1.2. Avantajele economice ale cladirilor inteligente

Proiectantii de dezvoltare, utilizare si telecomunicatii trebuie sa fie cooptati in activitatea de proiectare a cladirii inca din prima etapa in procesul de planificare. Acestia cer timp mare pentru a planifica, a prospecta furnizorii precum si pentru a-i selecta pe cei corespunzatori. O retea de cladiri inteligente asigura flexibilitate si versatilitate proiectului daca sunt adoptate solutii bine fundamentate tehnico-economic pentru oricare tip de serviciu la cladiri inteligente.

Experienta in acest domeniu arata ca un avantaj major si notabil asupra cladirii rezulta prin prevederea unei retele unice de cabluri pentru toate sistemele (reduceri substantiale de 15-20% a costului instalatiei initiale).

Cheltuielile pentru tehnologiile care ofera inteligenta, costurile pentru telecomunicatii reprezinta pana la 20% din intreaga constructie (aceasta parte s-a triplat de-a lungul ultimilor 15 ani). Costurile sub forma de capital investit, la care se adauga costurile de functionare a instalatiilor tehnologice specifice cladirilor inteligente, pot fi de pana la 15% din totalul investitiei pentru cazurile tipice, cum ar fi bancile, institutiile financiar-contabile, comunicatii sau corporatii.

Tipurile de tehnologii manageriale in birourile cladirilor moderne de astazi sunt foarte importante pentru cresterea eficientei economice. Cladirile inteligente au o perioada de amortizare calculata in functie de procentajul de cerinte de modificari ale sistemelor terminale conectate. De exemplu, o rata de conversii in sistem (voce din date) de 10% conduce la amortizarea in 3 ani, a costurilor initiale ale sistemului.

Firme de management vor avea un marketing favorabil asupra clientilor lor utilizand caracteristicile dinamice ale cladirilor inteligente si vor pastra aceasta trasatura competitiva pentru un intreg ciclu de viata al cladirii.

Beneficiile unui sistem de retea inteligenta constau in costurile scazute de instalare a sistemului de control al cladirii, reducerea costurilor operationale de modificare, disponibilitatea investitiei cu privire la dispozitive de interfatare viitoare, precum si reducerea costurilor energetice necesare in functionarea cladirii.

In ciclul de viata al cladirii, structura sa are cea mai lunga viata - peste 40 ani. Hardul si softul corespunzator au o durata de viata de 5-7 ani, in timp ce birotica are un ciclu de viata de 2-3 ani.

Servicii ale cladirii cu 15-20 ani de viata pot fi interconectate prin reteaua unica de cabluri. Sistemele de securitate, energia manageriala si sistemele de control si protectie contra incendiilor sunt cuplate impreuna intr-o solutie de viata lunga avand la baza infrastructura intregii cladiri. Acesta este conceptul prin care o cladire trebuie sa fie proiectata pentru a fi considerata o “cladire inteligenta”.

Componentele cu durata mai redusa de viata vor exercita influente mai mici asupra celorlalte instalatii si echipamente. Cu o arhitectura de sisteme deschise se poate asigura reinoirea tehnologiilor initiale cu cele disponibile ulterior si care permit introducerea unor procedee moderne in functionarea intregului sistem al cladirii inteligente.

Luand in considerare aspectele tehnico-economice relevate anterior se poate deduce ca, intr-o prima etapa, categoriile de cladiri care par sa candideze cu cele mai mari sanse pentru implementarea conceptului de cladire inteligenta (fie si numai partial) sunt:

• cladiri cu destinatie de birouri pentru un ocupant unic (firma, institutie), de regula proprietatea unei corporatii;
• laboratoare universitare sau departamentale avand, de asemenea, un singur locatar;
• cladiri cu destinatie de birouri cu mai multi ocupanti (firme, institutii diverse);
• laboratoare cu profiluri multiple;
• hoteluri si blocuri cu mai multi locatari;
• campusuri universitare si spitale;
• centre comerciale.

Un interes special, atat pentru proprietari cat si pentru constructorii de cladiri inteligente il reprezinta cazul unor locatari multiplii (mai multe firme, institutii) care sa foloseasca in comun anumite servicii, acesta fiind aspectul principal care poate aduce profituri importante proprietarilor. In acelasi timp, ele reprezinta o tentatie pentru potentialii locatari care nu si-ar permite in mod individual asemenea servicii.

1.3. Serviciile asigurate de subsistemele din dotarea unei cladiri inteligente

Printre cele mai importante servicii asigurate de principalele subsisteme se inscriu in urmatoarele:

Serviciile subsistemului de comunicatii prin calculator:
Servicii curente:
• terminal la terminal (statii de lucru);
• terminal la master;
• master la master;
• servere: imprimante, posta , baze de date;
• pasarele / punti;
• posta electronica;
• prelucrare de texte.
Servicii avansate:
• comprimare de texte;
• baze de date distribuite;
• telefonie;
• grafica si video;
• interfata pentru schimburi particulare;
• proiectare asistata de calculator;
• sisteme expert si prelucrare de cunostinte.

Serviciile subsistemului telefonic:
Servicii curente:
• apeluri interne directe;
• conexiuni la reteaua publica externa;
• evidenta si controlul acceselor privilegiate;
• conexiuni terminal la terminal.
Servicii avansate:
• alocarea optimala de linii;
• memorarea mesajelor vocale;
• FAX;
• interfete intre linii locale;
• functii LAN: conversii de protocoale;
• posta electronica.

Serviciile subsistemului dispecer de automatizare si supraveghere a resurselor energetice

Servicii curente:
• reglarea si supravegherea incalzirii, ventilatiei, climatizarii, iluminatului.
Servicii avansate:
• minimizarea consumului de energie electrica si termica;
• automatizarea dispozitivelor electromecanice (ascensoare, scari rulante);
• reglarea microclimatului;
• utilizarea energiei solare.
Serviciile subsistemului de securitate si alarmare

Servicii curente:
• detectarea si alarmarea la aparitia incendiilor, fumului, gazelor nocive;
• supravegherea simpla a incaperilor.
Servicii avansate:
• supravegherea ascensoarelor, escalatoarelor, usilor si portilor;



• supravegherea ascensoarelor cu detectoare de miscare;
• inregistrarea amprentelor si vocii.

Serviciile subsistemului video intern
Servicii curente:
• TV prin cablu standard monodirectional;
• emisiuni TV si videotext prin cablu.
Servicii avansate:
• servicii corespunzatoare unor studiouri interne;
• servicii bidirectionale interactive ( video-conferinte si video-telefonie );
• subretele de banda larga.

Serviciile subsistemului de comunicatii prin cabluri
Aceste servicii constau in asigurarea interconectarii fizice intre echipamentele ce compun subsistemele precedente. Caracteristica principala o constituie utilizarea in comun a conexiunilor prin cablu.

Cap. 2 ARHITECTURI SI ECHIPAMENTE PENTRU UN SISTEM DE TELECOMUNICATII INTERN

2.1. Consideratii generale:

Sistemul de comunicatii intr-o cladire inteligenta se inscrie in categoria sistemelor de comunicatie in mediu industrial de tip retea locala ( LAN ). Rolul acestui sistem este acela de a oferii:
• servicii de interconectare intre terminalele de comunicatie;
• evaluarea rezultatelor furnizate de sistemul de telecomunicatie si plasarea acestora in mediul de comunicatie integrat;
• realizarea unui sistem de cabluri flexibil, in sensul pastrarii posibilitatii de adaptare la modificarile produse de exploatarea pe termen lung;
• furnizarea de servicii de comunicatie specifice cladirilor inteligente.

Serviciile subsistemului de comunicatie, cuprind atat comunicatii post la post, cat si comunicatii multipunct, incluzand servicii de comunicatie in retea si chiar in multiretea. Din acest punct de vedere se considera in cele ce urmeaza urmatorul mod de conceptie structurala a sistemului de comunicatie: organizarea de subsisteme de tip retea locala pentru fiecare din subsistemele cladirii; interconectarea acestor retele la nivelul intregii cladiri. Pentru a asigura posibilitatea dezvoltarii modulare a sistemului global si de a putea tine pasul cu modificarile impuse de progresele tehnologice, s-a considerat absolut necesara pastrarea compatibilitatii cu cerintele ISO pentru interconectarea de sisteme deschise, in conformitate cu sistemul de referinta ISO-OSI. Pentru a nu ingreuna expunerea, s-au presupus cunoscute conceptele de structura si protocol din acest model, inclusiv procedurile implicate, de control al accesului la mediu. Totodata, s-a avut in vedere posibilitatea de inglobare in sistemul de comunicatie a facilitatilor oferite de infrastructura (retea telefonica, telefonie celulara, video intern), in acest sens o importanta deosebita fiind acordata inglobarii conceptului de magistrala de camp (fieldbus) in subsistemele de comunicatie la nivelul inferior. Ultima parte a capitolului contine referiri la posibilitatea de a asigura o legatura externa prin servicii speciale prin reteaua telefonica si un mod de abordare a transmisiei de date fara suport metalic sau optic, mai exact utilizand microunde.

Restrictii de timp la comunicatia in mediu integrat

Este cunoscut faptul ca, pe baza modelului de referinta ISO-OSI s-au adoptat pentru comunicatia in mediu industrial, deci si in cazul cladirilor inteligente atat standarde de control al accesului la mediu (din categoria IEEE 802.x), precum si asa numitele profile standard internationale (ISP-International Standard Profile) care cauta sa imbrace nivelurile superioare, incepand cu nivelul retea, cum sunt UK GOSIP, US GOSIP (GOSIP-Government OSI Profile), MAP (Manufacturing Automation Protocol), TOP (Tehnical and Office Protocol). Dintre acestea, profilul OSI de cea mai mare relevanta este MAP, aceasta si pentru ca acopera toate cele 7 niveluri ISO-OSI si pentru ca pune in practica conceptul de comunicatie client-server care este facilitat de utilizarea serviciilor MMS (Manufacturing Message Specification). Un alt argument in favoarea utilizarii MAP este modul determinist al accesului la mediu bazat pe procedurile de transfer de jeton, care pare sa ofere avantaje in raport cu accesul la mediu aleator de tip “ detectarea coliziunilor ” propriu specificatiei Ethernet.

Din pacate, in legatura cu aceasta problema trebuie precizat ca modelul de referinta OSI omite orice referinta la “timing”. Doua produse care concorda cu specificatia MAP pot avea intervale de latenta foarte diferite, prin latenta intelegand timpul scurs intre momentul in care un utilizator A (client) emite o cerere catre “server” si momentul receptarii raspunsului acestuia. Latenta implica deci timpi de tranzit A B, respectiv B A si in plus o intarziere nedeterminata.

O alta problema care este strans legata de latenta si de restrictiile in timp este aceea a blocajului care poate sa apara datorita cozilor de asteptare. Exista o baza teoretica ampla pentru analiza acestor cozi, bazata pe modelarea unor procese Markov. Aceasta teorie indica (pentru situatia in care solicitarea serviciilor se face dupa distributie Poisson) ca riscul de blocaj apare atunci cand traficul mediu oferit egaleaza rata serviciilor. Solutia directa, constand in inserarea unei cozi FIFO intre utilizator si sistemul de comunicatie, este contracarata de lungimea extrem de mare la care ar putea ajunge o astfel de coada.

Este de remarcat ca fiecare nivel OSI apare ca avand o coada de lungime nedeterminata sau, cu alte cuvinte este dependenta de implementare, in timp ce latenta discreta este dependenta de evolutie (proces Markov cu memorie).

Aceste inconveniente, care pot fi sintetizate prin introducerea unui aspect “nondeterminist”, constituie si explicatia principala pentru care anumite optiuni Mini-MAP, PCA (Process Control Arhitecture) sau Fais (Japonia) nu implementeaza in solutiile CIM nivelurile OSI 3-6, cu scopul de a pastra aspectul determinist impus de procedura “token” de acces la mediu, cu speranta ca, specificand anumite performante functionale, se va reduce latenta.

Totodata, se poate utiliza cu succes si o structura de acces aleator atunci cand aplicatia este de relativ mica dimensiune si intervalele de timp pentru decizii nu sunt critice.

Exista mai multe incercari de a impune un standard international privind rezolvarea problemelor ridicate de dinamica sistemului de comunicatii. Una dintre ele, la nivelul inferior, este deja materializata prin conceptul de “fieldbus” (standard IEC/SC65C/WG6). Conceptul de “fieldbus” si-a gasit deja implementarea in mai multe variante de magistrala de camp, iar din punctul de vedere al modelului de referinta este solutia tipica de trecere directa la nivelul 2 (“Legatura de date”) la nivelul 7 (“Aplicatie”), lasand nule nivelurile 3-6. O implementare remarcabila in acest sens este PROFIBUS, impus de mai multe firme puternice din Europa, la care vom reveni intr-un subcapitol. Consideram insa ca o structura de tip fieldbus este inevitabila la nivelul preluarii informatiei de la senzorii amplasati in cladirea inteligenta.

Modelul “client-server” sau modelul “producator-consumator”

Modelul “client-server” permite in filozofia ISO-OSI asigurarea actiunilor intre utilizatorul si furnizorul de servicii. Acest model a gasit deja implementari.
Se vor prezenta arhitecturi de comunicatie care permit implementarea standardelor MAP si respectiv ETHERNET.

a) MICROMAP ( Motorola ):
Produsul MICROMAP realizat de Motorola satisface specificatiile MAP 2.2. Arhitectura presupune doua plachete, una host, sub UNIX Systeme V si placheta de comunicatie sub URTX, prin intermediul unei magistrale VME. Pe plachete de comunicatie sunt implementate nivelurile ISO/OSI, mai putin prezentare, administratorul de retea numit NW MAGT si doua protocoale BPPIR (Buffered Pipe Protocol Interface Routine) si BPP (Buffered Pipe Protocol) care permit schimbul de mesaje intre doua procese aflate pe plachete distincte.
Pe plachetele HOSI se regasesc BPP si BPPIR. Aplicatiile se leaga in editorul de legaturi prin interfete de serviciu de comunicatie, numite: CUI (Case User Interface) , FUI (File User Interface), MUI (Manufacturing Message User Interface). Modulul FVF (File Virtual Format) permite convertirea unui fisier in format UNIX in format MAP si invers.

b) Placheta MAP-ISXM544 (Intel):
Placheta ISXM544 implementeaza de asemenea MAP 2.2. Comunicatiile intre aceasta placheta si procesul HOSI se fac prin protocolul MIP (Multibus Interface Protocol), ce administreaza magistrala MULTIBUS. Nivelurile ISO/OSI 1…4 sunt implementate pe placheta de comunicatie, iar nivelurile 5…7 pe placheta HOSI. c) EXOS 8052 (EXCELAN):
Se prezinta aceasta configuratie , deoarece permite interconectarea de calculatoare PC la o retea locala ETHERNET . Ea ofera calculatorului o interfata la nivel sesiune NETBIOS , implementata pe placheta HOST. Aceasta placheta comunica cu plachetele comunicatie EXOS 205 prin intermediul unei magistrale partajate (PC Bus). Pe aceste plachete sunt implementate nivelurile 1…4 din modelul de referinta ISO-OSI.

De remarcat ca, desi prima varianta implementata (MICROMAP) implementeaza toate nivelurile ISO-OSI pe placheta de comunicatie, poate in mod optional sa recurga la varianta utilizata in cazurile b si c (de la nivelul 5 implementare pe plachete host). Modelul de interactiune ce va fi descris in continuare se poate aplica pentru oricare din cele doua situatii.

Un model de interactiune utilizator-functie de serviciu permite descrierea relatiilor intre nivelurile modelului ISO. In acest model, furnizorul de serviciu desemneaza un nivel, iar utilizatorul un program ce se executa la nivelul superior. Utilizatorul adreseaza o cerere furnizorului de serviciu, acesta din urma analizeaza cererea si restituie rezultatul. a) conceptul utilizator este inlocuit cu acela de client; b) furnizorul de serviciu se descompune in manipulant (handler) si executant (server); c) conceptul de punct de acces serviciu se descompune intr-un post client si un post server.

Caracteristicile celor trei componente se definesc astfel:
CLIENTUL este un termen generic pentru a desemna fie utilizatorul final, fie alt handler, fie alt server. Clientul formuleaza cereri si primeste rezultate. El poate cere fie o interactiune sincrona, situatie in care e blocat pana la obtinerea rezultatelor, fie o interactiune asincrona, situatie in care poate sa-si continue activitatea, punerea la dispozitie a rezultatului revenind la pozitionarea evenimentului de retur pe care-l specificase in cerere.
SERVERUL este imbricat in handler. Accesul la server se face numai prin handler, care este singurul sau interlocutor.
HANDLERUL asigura interfata intre client si server. El primeste cererea de la client si construieste, plecand de la aceasta cerere, un bloc de comanda (notat CMD). Serverul executa comanda si plaseaza un raport de executie (notat CR), restituind handlerului blocul de comanda astfel modificat. Cu acest bloc, handlerul elaboreaza rezultatul pe care-l transmite clientului. Deci, rezulta ca handlerul asigura cuplajul intre portul client si portul server.

Portul client desemneaza punctul de interactiune client-server. Portul server desemneaza punctul de interactiune dintre server si client. Un client poate avea mai multe porturi, deci si un server poate avea mai multe porturi.

Arhitectura handlerului cuprinde doua niveluri ierarhizate:
? un nivel numit handler-client (notat HC), care administreaza interfata client; aceasta e solidara cu clientul si reprezinta un punct de trecere obligatorie a tuturor interactiunilor clientului cu serverul incorporat in handler. Solicitata de o cerere client, ea verifica validitatea, aloca resursele necesare si le transmite celuilalt nivel, numit handler-server (HS), sub forma unui bloc de comanda. Solicitat de nivelul HS, care ii retrimite blocul de comanda modificat, HC elaboreaza rezultatul si il depune in portul client, respectand modul de sincronizare impus de cerere.
? un nivel handler-server (notat HS). HS este menit sa asigure cuplajul client-server; este solicitat de HC pentru a depune blocul de comanda in portul server si e solicitat de server pentru a transmite blocul modificat catre HC.

Arhitectura unui server contine intotdeauna doua parti: a) Gestiunea de interfata, care grupeaza urmatoarele functii:
? test de acceptabilitate al comenzii;
? gestionarea resurselor furnizate serverului de catre handler;
? alocarea si gestiunea resurselor server. b) Prelucrare-serverul executa comanda folosind, daca este necesar, servicii furnizate de alti serveri.

Incercand sa facem o legatura intre modelul client-server si problema timpilor critici vom constata ca latenta apare ca rezultatul succesiunii de patru secvente.

Performantele unei statii de lucru intr-o retea locala dintr-o cladire inteligenta

In momentul actual, ideea unor unitati de calcul specializate a fost parasita. Se prefera utilizarea de unitati de calcul suficient de puternice si dispunand de facilitati de interconectare care sa le permita functionarea in retele locale sau “foarte” locale. Nivelul la care se opereaza de obicei aceste statii in cadrul sistemelor de comunicatie din cladirile inteligente este dictat de nivelul ierarhic al sistemului inteligent in ansamblu. In general, o retea locala unica nu este suficienta pentru o cladire de mari dimensiuni, fiind necesara o retea locala principala de tip “coloana vertebrala”, capabila sa vehiculeze date cu viteza mare (50-100 Mbit/s) pe distanta de ordinul a cativa kilometri, la care se cupleaza mai multe “ramuri” LAN de ordinul sutelor de metri, care sa permita operatii de achizitie/distributie de date la un cost redus, la vitezele de ordinul zecilor sau cel mult a sutelor de kbit/s, simple in exploatare si intretinere, dar avand compatibilitate cu standardele de comunicatie pe alte LAN si bineinteles pe LAN principala. Din aceste motive, majoritatea statiilor de lucru utilizate in cladirile inteligente prezinta facilitati de aplicare in conducerea proceselor.

Software-ul de aplicatii utilizat pe aceste statii de lucru este preponderent de prelucrare de date, urmat in ordine de functii de comunicatie si de operatii de bilant. O cerinta esentiala este aceea a sigurantei in functionare.

In cazul in care s-ar pune totusi problema proiectarii unei statii de lucru cu destinatie speciala, se impune o discutie asupra tipului de procesor care ar trebui sa fie preferat. In ultimii ani se pare ca o unitate centrala RISC (Reduced Instruction Set Computer) este net prefatata de constructori in raport cu CISC (Complex Instruction Set Computer), datorita simplitatii programarii. Pe de alta parte o structura construita in jurul unui CPU de tip RISC e de cele mai multe ori mai costisitoare decat una construita in jurul unui CPU de tip CISC.

Pentru cel care se hotaraste sa compare o statie de lucru, problema CPU este de fapt legata de intrebarea: “Ce programe de aplicatii esentiale sunt compatibile cu unitatea centrala de procesare “. Doar posibilitatea de a utiliza compilatoare de nivel inalt nu este uneori suficienta. Este greu, de exemplu, sa se transfere programe intre familii diferite de CPU. Mai mult, performanta globala depinde si de celelalte circuite, in special de tipurile de memorie.

Sa mai mentionam ca, in cazul in care se alege statia de lucru, se impune totodata sa se tina seama de interfata dintre sistemul de telecomunicatii, cu structura dictata si de mediul fizic de transmitere, in general acesta fiind reteaua telefonica, si sistemul global de automatizare: de aer conditionat, de control al iluminarii, de asigurarea energiei. Anumite placi de interfata specifica devin necesare.

2.2. Interconectarea retelelor locale in cladiri inteligente



2.2.1. Solutii pentru interconectare LAN

Pentru interconectarea subretelelor sau retelelor LAN se utilizeaza unitati inteligente cu functionalitate specifica, care respecta regulile de interconectare prevazute in conceptia modelului de referinta ISO-OSI.

In principal, se pot demarca trei categorii de astfel de produse: punti (bridges), dispozitive de dirijare a traficului (routers) si pasarele (gateways).

PUNTILE utilizeaza cele doua niveluri interioare OSI pentru conectarea a doua LAN avand protocoale identice la aceste doua niveluri. Mai mult, pentru asigurarea cu succes a unei comunicatii capat la capat, nivelurile 3-7 trebuie sa fie identice la statiile finale (destinatie).

Puntea are o constructie simpla in raport cu dirijoarele de trafic si pasarele, deoarece ea transforma informatia de la o retea la alta, fara a utiliza protocoalele de conversie si fara sa modifice nici macar formatul cadrelor de date. Exista, insa, si punti dotate cu mai multa inteligenta, pentru a fi capabile sa asigure un algoritm de rutare (de alegere a traseului). In aceste situatii puntile sunt capabile sa creeze o tabela de rutare si sa o actualizeze prin culegerea permanenta de informatii privind starea retelei. O astfel de procedura de rutare este bazata pe arborele de cautare (STP-Spanning Tree Protocol), care permite transferul de informatie cu evitarea buclarilor. Din pacate, STP produce uneori intarzieri de peste un minut la reluare dupa o intrerupere accidentala.

Exista si un alt protocol, SRP (Source Routing Protocol) propus de IBM care se bazeaza pe folosirea unei etichete de rutare unice pentru fiecare pachet de date, insa necesita utilizarea de punti multiport (brouters).

DISPOZITIVE DE RUTARE (ruterele) utilizeaza nivelurile OSI 1,2 si 3 pentru a interconecta LAN ce au acelasi protocol la nivelul retea. In rest, retelele pot fi diferite. Scopul principal al ruterelor este acela de a evita congestiile de trafic, de aceea ele utilizeaza un mecanism de control al fluxului de date.

Protocolul ISO pentru nivelul 3 este ISO 8473, care este o varianta imbunatatita a protocolului de comunicatie interretea DOD-IP, care la randul sau face parte din cunoscutul TCP-IP (Transmission Control Protocol-Internet Protocol). Daca intr-o configuratie simpla de retea, de exemplu stea, fiecare ruter mentine o tabela stabila de rutare, in cazul unor retele complexe, cum sunt retelele CIM la nivel de intreprindere, anumite rutere riguros desemnate opereaza cu tabele dinamice de rutare care reflecta toate schimbarile de configuratie sau traseele care se blocheaza datorita congestiei. De data aceasta, se pune si problema dimensiunii diferite a pachetelor. De exemplu, o retea Ethernet limiteaza lungimea pachetelor la 1500 bytes, in timp ce o retea X.25 accepta pachete de cel mult 1000 bytes. Deci, un ruter trebuie sa execute si segmentarea pachetelor, inainte de retransmitere. In plus, ruterele trebuie sa permita si acomodarea cu diferentele de interfata, atat hardware cat si software.

Cele mai multe rutere folosesc algoritmul RIP (Routing Information Protocol). RIP calculeaza distanta dintre un ruter si nodul destinatie in functie de numarul statiilor pe care le va traversa mesajul, dar nu tine seama nici de capacitatea canalului (in biti/s) a fiecarei legaturi intermediare, nici de distanta reala (in km) parcursa de semnal; de aceea, nu este sigur ca traseul ales este optim. Un alt algoritm, numit “open shortest path first”-OSPF, se bazeaza pe trimiterea de copii ale tabelei de rutare doar atunci cand apare o schimbare de legatura de date. OSPF tine de atribute cum sunt capacitatea liniei sau congestia.

PASARELA interconecteaza LAN care utilizeaza protocoale si standarde diferite. De aceea, ea trebuie sa utilizeze teoretic toate cele 7 niveluri OSI. Desi mult mai complexe decat puntile si ruterele, pasarelele pot fi considerate blocuri universale capabile sa fie utilizate in orice tip de retea OSI.

Ca o concluzie la acest subcapitol sa mentionam tendinta de crestere a vitezei de transfer a datelor. Acest lucru a fost facilitat si de utilizarea unor tehnologii de transport (fibra optica) sau noi proceduri. Initial, acestea s-au utilizat in retele largi, dar in prezent multe dintre aceste proceduri se pot regasi in retele locale, inclusiv pentru comunicatia in cladiri inteligente.

2.2.2. Retele locale de mare viteza

In afara de clasificarea uzuala a LAN functie de topologie, protocol de acces sau mediu de transmisie, o clasificare a acestora poate fi facuta si dupa viteza de transmitere a datelor binare (Mbit/s). in acest sens se pot deosebi patru categorii de retele locale:
? de viteza mica sau medie (10-20 Mbit/s), categorie care include majoritatea LAN conventionale pe cablu coaxial cum sunt Ethernet si token-ring, ca si introdusele LAN fara suport metalic;
? de viteza mare (50-150 Mbit/s), folosind de regula ca suport fibra optica, dintre care cele mai cunoscute utilizeaza protocoalele FDDI (Fiber Distributed Data Interface) si DQDB (Distributed Queue Dual Bus);
? supercomputer LAN (800 Mbit/s);
? ultragigabit LAN (10 Gbit/s).

Ultimele doua tipuri de retele nu prezinta interes pentru cladiri inteligente, dar cele de viteza mare se impun din ce in ce mai mult, in special pentru “blackbone LAN”, adica “coloana vertebrala” a sistemului de retele locale interconectate.

Dintre acestea, FDDI este cea mai cunoscuta, fiind o extensie a standardului IEEE 802.5 (token-ring). FDDI este un inel dual ce lucreaza la 100 Mbit/s si care foloseste un protocol multitoken care permite mai multor statii sa mentina simultan cadre de date pe inel pe o anumita portiune care nu depaseste o anumita lungime ce depinde de numarul de statii conectate in inel (posibil peste 1000). Intr-o alta varianta (FDDI II) se poate efectua asa numitul trafic izocron, care permite transmiterea atat de cadre asincrone, cat si sincrone si mai permite inserarea in cadre sincrone, prin multiplexare, de portiuni asincrone de mesaj. De remarcat ca FDDI continua sa pastreze conceptul de bus linear, in sensul ca un pachet este retras de statia eminenta dupa ce a parcurs intreg inelul. Exista insa posibilitatea crearii unui subinel format dintr-un numar redus de statii care pot avea acces la jeton (token). Este procedura de jeton implicit, care permite o exploatare mult mai eficienta a inelului.

O alternativa la accesul multiplu pe bus linear este rezervarea, prin care diferitele statii care vor accesa la mediu solicita si plaseaza rezervari pe un canal logic separat, ordinea de deservire fiind: primul venit, primul servit.

O astfel de implementare cu strategie de rezervare este DQDB, care foloseste un bus pereche in care fiecare statie mentine rezervarile intr-o coada locala. Transmisia are loc la 150 Mbit/s.

Se constata, de fapt, ca DQDB este o bucla ideala care permite LAN sa descopere daca o legatura intre noduri se intrerupe. Pentru a realiza traficul sincron, DQDB foloseste pachete de lungime fixa care ocupa un anumit interval de timp (secventa).

2.3. Comunicatia cu exteriorul

In cazul in care informatia de supraveghere si control vehiculata in sistemul intern de comunicatii al cladirii inteligente trebuie transmisa (eventual sub forma de raport concentrat) unui terminal situat la distanta (de ordinul kilometrilor sau chiar a zecilor de kilometrii) solutia cea mai utilizata la momentul actual (Japonia, SUA) este aceea a conectarii prin reteaua telefonica urbana, deci apelarea la servicii integrate ale retelei digitale (ISDN - Integrated Services Digital Network). O varianta particulara a serviciilor de acest tip, devenita operationala dupa 1990 este PBXs (Private Branch Exchanges) conceputa astfel incat sa fie perfect compatibila cu terminalele ISDN, respectiv X 25, dar oferind avantajul unei facilitati sporite. Astfel, pentru marea unitate concentratoare de date se foloseste redundanta prin duplicare si chiar daca ambele unitati sufera defectiuni, sistemul PBXs este capabil sa continue sa lucreze datorita capacitatilor de acces la un sistem distribuit de control.
Prin PBXs se pot transmite date, imagini sau voce folosind tehnologii de transmisie numerica, de regula apeland si la proceduri de compresie de date. Structura de interconectare este de asemenea capabila de a primi semnale furnizate de telefoane mobile si este un mediu perfect adecvat pentru transmiterea teleconferintelor video. In acelasi timp, PBXs permite colectarea informatiilor furnizate de sistemul de automatizare aferent cladirii inteligente, deoarece accepta cartele specializate de interfata cu diferite tipuri de retele locale.

Transmiterea informatiei fara cabluri in cladiri inteligente

In cazul aplicatiilor de mari dimensiuni (banci, hoteluri, centre de presa, etc.) utilizarea solutiilor deja comentate: retele locale de statii de lucru de tip PC interconectate prin cablu coaxial si retele integrate voce/imagine de tip PBXs, exista pericolul de crestere exagerata a raportului terminal/operator, tendinta fiind spre 1/1.

In aceste conditii, chiar utilizarea celui mai ieftin suport de transmisie pentru LAN si anume linia bifilara torsadata specifica magistralelor de camp, pretul interconexiunilor devine semnificativ, de aproximativ 1000$ pe fiecare nod. Evident, costul creste le utilizarea cablului coaxial sau a fibrei optice. Si mai costisitoare sunt situatiile in care este necesara recablarea datorata uzurii in timp, cu atat mai mult cu cat complexitatea cladirii este mai mare. Cladiri mai vechi de 30 ani, in proiectarea carora nu a existat nici o intentie de instalare a aparaturii electronice ridica cele mai serioase probleme. Sa mentionam ca doar prezenta izolatiilor de azbest necesita o protectie cu totul speciala care ridica costul. Chiar si prezenta unui suport de tip linie telefonica bifilara torsadata devine o frana in calea performantei, stiut fiind ca pe acest suport viteza datelor nu depaseste 10 Mbit/s si, in plus, transmisia este puternic influentata de diafonii.

In aceste conditii apare avantajoasa o solutie de interconectare fara suport metalic sau optic. Un astfel de sistem de comunicatii ar trebui, la modul ideal, sa satisfaca urmatoarele deziderate:
? sa fie usor de instalat, preferabil de utilizator;
? sa poata coexista cu sistemele deja existente care comunica prin cablu sau fibra optica;
? sa permita o operare usoara, transparenta utilizatorului;
? sa permita inlocuirea oricarui traseu deja cablat, cu alte cuvinte sa ofere o solutie tehnica universala;
? sa asigure o viteza de minimum 10 Mbit/s, cu posibilitati de crestere in perspectiva;
? sa fie fiabil, la un pret de cost avantajos.

Aparent, transmisia in radiofrecventa ar putea fi o astfel de solutie, dar in practica apar probleme deosebit de serioase datorita numarului limitat de frecvente disponibile, ceea ce presupune refolosirea unui anume spectru in zone departate, care nu pot permit interferenta. Chiar in aceste situatii pot apare pierderi temporare de semnal incompatibile cu cerintele de fiabilitate cerute intr-o cladire inteligenta.

Exista doua solutii care ar putea fi avute in vedere: transmiterea datelor in infrarosu (IR) si utilizarea tehnologiei de spectru extins (SE). Din pacate, frecventele IR sunt prea ridicate pentru a fi modulate, asa cum pot fi modulate frecventele radio, ceea ce limiteaza debitul de transmisie la 1 Mbit/s, inadecvat pentru cladirile moderne. Tehnologia SE permite operarea in zona imediat inferioara frecventei de 900 MHz, adica la limita superioara benzii UHF utilizata de radio, televiziune si telefonia celulara. Banda disponibila este totusi limitata si viteza de transmitere nu depaseste nici ea 1 Mbit/s.

O solutie intermediara este insa utilizarea zonei spectrale cuprinsa intre 18 si 19 GHz, deci imediat inferioara frecventelor infrarosii, denumita zona microundelor. Se pare ca utilizarea radiofrecventei de 18 KHz ofera avantaje in raport cu toate celelalte variante mentionate, dupa cum se poate constata din tabelul urmator:
Performante/Variante IR Sarma 18 GHz SE
Viteza ridicata a datelor X X
Transparenta retelei X
Interferente reduse X
Compatibilitatea cu mediul X X X
Facilitati de dezvoltare X X X

Microundele au suficienta banda pentru a nu interfera nici cu echipamente din alte cladiri inteligente, nici cu cele din conducerea proceselor industriale. Totodata, necesita o putere de radiatie scazuta si pot fi modulate ca orice semnal radio. Pentru a putea deveni operationala, o transmisie RF 18 GHz trebuie sa asigure depasirea unor bariere, apeland la tehnologii avansate. Vom mentiona succint patru din aceste deziderate:
? pentru asigurarea unei viteze de transmisie a datelor de cel putin 10 Mbit/s trebuiesc elaborate sisteme de radioantene capabile sa primeasca date la acest debit informational;
? pentru a asigura miniaturizarea dimensionala si un pret de cost scazut trebuiesc inlocuite emitatoarele clasice de microunde cu ghiduri de unda speciale;
? pentru asigurarea robustetii, fiabilitatii transparentei fata de utilizator este necesara proiectarea unei arhitecturi cu totul particulare si implicit utilizarea unor noi protocoale;
? pentru a asigura completa acoperire a spectrului si captarea clara a oricarui semnal, trebuie folosite antene foarte performante capabile sa capteze nu numai pe directii preferentiale, ci sa aiba directivitatea globala (receptie si transmisie pe 3600).
In prezent, exista cel putin patru solutii care satisfac cel putin partial dezideratele mentionate si care pot fi realizate in viitorul apropiat. Acestea sunt:
? antena inteligenta de microunde cu sase sectoare, constand din sase antene directionale egale cu deschiderea de 600, atat pentru emisie cat si pentru receptie: AIM;



? un proces performant de tip ASIC realizat in tehnologie CMOS care permite prelucrarea semnalelor FSK; procesorul lucreaza cu cel putin 500 MIPS: RF-DSP;
? un modul integrat monolitic de microunde in tehnologie GaAS, folosit atat ca emitator cat si ca receptor: GaAS MMIC;
? un circuit de tip ASIC capabil sa asigure comunicatia: CASIC.

In tabelul de mai jos se prezinta felul in care cele patru solutii de implementare satisfac dezideratele mentionate:

AIM RF-DSP GaAS MMIC CASIC
Debit informational de 15 Mbit/s in mediu RF X X
Dimensiuni si cost reduse X X X
Transparenta protocolului X
Acoperire globala X X


Cap. 3. PREZENTAREA APLICATIEI
3.1. Privire de ansamblu

Aplicatia software realizata ca parte a acestui proiect se numeste „IntelliHouse” si este o aplicatie grafica scrisa in Java care poate fi folosita ca un „panou de control” pentru supervizarea elementelor functionale existente in componenta cladirii inteligente, precum si controlul de la distanta asupra diverselor aspecte legate de buna functionare a acestora.

Partea efectiva de hardware pentru interconectarea diverselor elemente constructive si functionale ale cladirii, atat cele electronice cat si echipamentele de climatizare sau alte aparate termoelectrice, nu este realizata fizic in cadrul proiectului, datorita costurilor mari implicate de o astfel de implementare si avand in vedere ca proiectul este realizat prin finantare proprie si nu a beneficiat de nici o sponsorizare.

Aplicatia este deci sub forma unei cladiri informatizate virtuale, utilizatorul avand posibilitatea sa monitorizeze si sa controleze diversele elemente componente si diversele echipamente care asigura buna functionare a cladirii, asigurarea confortului si a conditiilor necesare desfasurarii activitatii in cele mai bune conditii. In felul acesta, daca programul ar fi conectat la echipamente fizice efective, ar putea fi folosit de catre utilizator pentru a monitoriza starea acestor echipamente si pentru a manipula si controla parametrii lor functionali.

Interfata cu utilizatorul este realizata folosind clasele Java din pachetul cunoscut sub numele Swing, care cuprinde o serie de clase si componente grafice pentru construirea aplicatiilor vizuale interactive cu ajutorul unor unelte de programare (medii de programare) de tip builder. De altfel, pentru construirea acestei aplicatii software vizuale am folosit mediul de programare NetBeans IDE (Integrated Development Environment), disponibil gratuit pe Internet sub licenta Sun Public License, impreuna cu codul sursa si cu componente reutilizabile de tip javabeans.

O privire de ansamblu asupra programului este aratata in snapshot-ul de mai jos, in care se observa si principalele elemente de interfata grafica cu utilizatorul, si care vor fi prezentate mai detaliat in subcapitolul care urmeaza.


3.2. Principalele elemente ale interfetei cu utilizatorul

Interfata grafica pusa la dispozitia utilizatorului de catre program este realizata folosind componentele grafice interactive incluse in pachetul de clase Java Swing, cu ajutorul mediului de programare de tip GUI Application Builder numit NetBeans (disponibil gratuit pe site-ul https://www.netbeans.org).

Interfata vizuala a aplicatiei este compusa in principal dintr-o bara de meniuri in partea de sus a ferestrei si un panel de tip TabbedPane (panou cu fise, gen repertoar) in care sunt incluse principalele elemente grafice ale aplicatiei: harta cladirii, cu diversele planuri detaliate (iluminare, retea electrica, comunicatii, climatizare, securitate etc.) si detalii despre aceste elemente constructive si functionale, prezentate intr-o forma ierarhica arborescenta prin folosirea unor componente grafice de tip Tree.

Meniul din partea superioara a ferestrei pune la dispozitia utilizatorului urmatoarele optiuni:

• un buton numit Incarca, cu ajutorul caruia se incarca planul unei cladiri salvate anterior pe discul magnetic (intr-un fisier cu extensia .house si care este reprezentarea serializata a componentelor din cladire, codificate in XML)
• un buton numit Salveaza, prin apasarea caruia va apare o fereastra de dialog de rasfoire (Browse...), cu ajutorul caruia se poate salva pe disc configuratia curenta a cladirii si starile diverselor elemente functionale din componenta ei. Salvarea se face folosind suportul de serializare inclus in pachetul de clase de tip JavaBeans, mai exact folosind suportul pentru salvarea datelor in format XML (Extensible Markup Language), cu ajutorul clasei XMLEncoder.
• un buton numit Exemplu, prin apasarea caruia se va genera in mod dinamic prin program o noua cladire -; un exemplu simplu de cladire care poate fi vizualizata si inspectata de utilizator in cazul in care acesta nu are la dispozitie nici un fisier existent care sa contina codificarea XML serializata a unei cladiri salvate anterior pe discul magnetic. Acest exemplu este generat dinamic, prin instructiuni explicite direct din program (ceea ce se mai numeste uneori in limba engleza hard-coded) si foloseste metodele claselor grafice existente in pachetul de clase Java 2D, furnizate gratuit de corporatia Sun prin includerea lor in biblioteca de clase care se gaseste in distributia standard a mediului de executie JRE (Java Runtime Environment). Clasele si documentatia aferente API-ului Java 2D (Application Programming Interface) sunt incluse de asemenea in pachetul standard de dezolvtare a aplicatiilor software in limbajul Java, numit JDK (Java Development Kit).
• un buton numit Setari program, prin selectarea caruia ii va apare o fereastra de dialog prin care utilizatorul poate configura diverse aspecte ce tin de functionarea aplicatiei in general (deci nu legate de cladirea care este selectata in momentul respectiv, configurarea si monitorizarea acestor din urma componente -; elementele functionale si constructive din componenta cladirii asupra careia se lucreaza si care este incarcata in memorie se poate face direct din aplicatie si va fi prezentata in paginile urmatoare)
• un buton numit Ajutor, si care prezinta utilizatorului o fereastra de tip Help, realizata folosind suport oferit de biblioteca de clase Java pentru afisarea si navigarea paginilor HTML (Hypertext Markup Language).

Principalele fise care apar in componenta aplicatiei (in componenta grafica de tip JTabbedPane) sunt prezentate pe scurt in continuare, urmand ca in paginile urmatoare sa fie prezentate mai in detaliu, impreuna cu principalele modalitati de utilizare a lor pentru supervizarea si controlul cladirii si monitorizarea starii elementelor functionale din componenta cladirii inteligente.

Fisa „Harta generala” (planul de ansamblu)

Fisa Harta generala pune la dispozitia utilizatorului o reprezentare grafica de ansamblu a planului cladirii -; in partea centrala a ferestrei aplicatiei -; impreuna cu niste butoane de comutare de tip toggle (in partea din dreapta a ferestrei) prin care se poate selecta vizibilitatea principalelor categorii de elemente functionale si constructive din componenta cladirii informatizate:
• Zone -; activeaza sau dezactiveaza afisarea zonelor definite in cadrul cladirii (camerele, holurile etc.). Acestea sunt definite in program prin suprafete grafice 2D de tip suprafata inchisa reprezentata printr-un contur construit din curbe Bezier de gradul 1, 2 sau 3 (curbele Bezier de gradul 1 sunt de fapt linii drepte). Aceste suprafete sunt definite de utilizator in functie de cazul concret de al cladirii informatizate care cu care se lucreaza (de obicei acestea sunt camerele cladirii si holurile, dar in cazul unor cladiri ne-standard, formate din holuri mai mari sau diverse camere si hale mari, se pot defini subzone sau diverse alte zone si arii logice din componenta cladirii). Suprafetele inchise sunt memorate de catre program prin reprezentarea conturului lor prin curbe Bezier (cu metoda curveTo(x,y)) si prin operatii de tip moveTo(x,y) pentru construirea zonelor cu spatii libere in cadrul conturului, si sunt afisate de catre program in fereastra principala (in cadrul planului etajului curent selectat al cladirii) prin diverse culori pentru identificarea mai usoara a zonelor, plus afisarea in centrul zonei a numelui zonei logice definite (in exemplu apar Camera 1, Camera 2, Holul principal s.a.)
• Mobilier -; permite afisarea pieselor de mobilier din componenta cladirii, care pot fi mese, scaune, paturi, dulapuri si alte piese de mobilier de diverse tipuri (specifice destinatiei pe care o are cladirea -; daca este cladire de locuit, cladire de birouri sau alt tip specializat de cladire). Aceste elemente de mobilier fac parte din categoria elementelor decorative; desi ele au diverse roluri functionale in activitatile curente ale locatarilor, totusi ele nu prezinta o comportare cu diverse stari si nici nu pot fi interfate cu calculatorul (poate cu exceptia frigiderelor inteligente care au acces la Internet :) si de aceea ele sunt vazute din punctul de vedere al aplicatiei noastre de control si supervizare a cladirii inteligente ca niste elemente decorative. Sunt incluse totusi in planul de ansamblu al cladirii pentru a putea urmari eventualele rute de evacuare a ocupantilor cladirii in cazul unei calamitati de gen incendiu, inundatie, cutremur sau altele.
• Iluminare -; afiseaza sau ascunde elementele functionale care asigura iluminatul cladirii, precum si alimentarea cu energie electrica. Acestea cuprind atat echipamentele de iluminare efectiva (de tip becuri cu incandescenta, cu neon sau de alte tipuri), cat si elementele de producere a energiei electrice (surse si generatoare de putere electrica aflate in componenta cladirii, si a caror functionare poate fi supravegheata, parametrii acestora putand fi monitorizati si chiar si controlati de la distanta prin intermediul programului) sau elemente de transport a energiei electrice, aflate de obicei in interiorul peretilor cladirii (cabluri electrice de mare putere sau de mica putere, transformatoare electrice, intrerupatoare s.a.). De asemenea, se poate controla de la distanta iluminarea in diverse camere, prin activarea sau dezactivarea din program a diverselor becuri sau lampi sau alte dispozitive de iluminate. Aceasta include si monitorizarea functionarii intrerupatoarelor electrice, reglarea de la distanta a iluminarii pentru echipamentelor de iluminare cu reglare gradata sau in trepte, sau chiar in situatia existentei unor intrerupatoare de tip HotelSwitch -; intrerupatoare de iluminare electrica formate din mai multe intrerupatoare propriu-zise distribuite pe peretii unor sali mari de gen hol de hotel si aflate in diferite pozitii, si care functioneaza prin implementarea unei functionari logice de genul: daca oricare dintre intrerupatoare este comutat, se schimba starea dispozitivului de iluminare care este controlat de acest comutator multiplu (de obicei exista si un buton de tip freeze prin care se „ingheata” starea curenta a iluminarii, nemaiputandu-se comuta starea prin apasarea nici unuia dintre comutatoarele distribuite in incapere).
• Incalzire -; buton de comutare prin care se permite afisarea sau ascunderea selectiva a echipamentelor de incalzire existente in componenta cladirii. Acestea includ echipamentele de tip calorifer, aeroterme, sau alte echipamente de asigurare a climatizarii, unele din ele dispunand de senzori de temperatura si de elemente de reglare a temperaturii asigurate si caldurii produse; unele dintre aceste echipamente mai avansate pot fi chiar prevazute cu procesor propriu care sa asigure reglarea dinamica a temperaturii si umezelii din incaperile ce intra in componenta cladirii inteligente.
• Aer conditionat -; un buton de tip JToggleButton prin care se poate permite sau nu afisarea in cadrul planului general al cladirii a diverselor dispozitive de asigurare a aerului conditionat si dispozitive de racire de tip ventilatoare.
• Comunicatii -; buton de tip toggle prin care se pot ascunde sau vizualiza in planul de ansamblu al cladirii diversele echipamente electrice si electronice prin care se asigura comunicatiile in interiorul si cu exteriorul cladirii. Acestea cuprind atat dispozitive complexe si costisitoare de tip calculatoare sau echipamente specializate de comunicatii si tehnica de calcul (care asigura informatizarea cladirii), dar si elementele de comunicatie de tip terminale, telefoane, faxuri si altele la fel. De asemenea, tot aici sunt incluse si diversele cabluri de comunicatie, care pot fi diferite tipuri de cabluri electrice (comunicatii prin retele de calculatoare de tip Ethernet, Token-Ring, Token-Bus sau alte magistrale specializate) sau pot fi elemente de transmisie prin fibra optica sau prin unde radio. De asemenea, tot in aceasta categorie au fost incluse deocamdata (doar pentru evidenta, deoarece nu pot fi controlate de la distanta prin intermediul panolui de control) si echipamentele de birou de tip copiatoare, imprimante, plottere, multifunctionale sau altele de acest gen.

Fisa „Comunicatii”

Fisa Comunicatii permite vizualizarea detaliata a componentelor si echipamentelor de comunicatie aflate in cadrul cladirii care este monitorizata de aplicatie. Acestea includ echipamente complexe si costisitoare percum sunt calculatoarele sau echipamentele specializate de comunicatii (switchuri, routere, elemente de retea, transceivere prin unde radio sau convertoare de mediu optice multimod sau monomod) si tehnica de calcul (prin care se asigura informatizarea cladirii). Tot aici sunt incluse si elementele de comunicatie de tip terminale, telefoane, faxuri, dar si echipamentele de birou de tip copiatoare, imprimante, plottere, scannere, multifunctionale, fotocopiatoare si alte echipamente specializate pentru procesarea si inregistrarea informatiilor care sunt folosite in mod tipic intr-un birou sau intr-o unitate de lucru.

Tot in aceasta categorie sunt incluse si diversele medii de comunicatie si transmisie a informatiei: cabluri de comunicatie -; care pot fi diferite tipuri de cabluri electrice (cabluri de retea de calculatoare de tip Ethernet, Token-Ring, Token-Bus sau alte magistrale specializate) sau pot fi cabluri din fibra optica sau alte cabluri de transmisie de mare viteza (FDDI, SONET, ATM) sau echipamente de transmisie a informatiei prin unde radio (Wireless Access Points, WiFi).

Toate aceste elemente sunt prezentate detaliat de catre aplicatie intr-un panou aflat in partea dreapta a ferestrei, sub forma unei structuri ierarhice arborescente. Pentru vizualizarea structurii ierarhice de componente, cu reprezentarea in detaliu a relatiilor existente intre aceste elemente functionale, s-au folosit componente grafice de




Colt dreapta
Creeaza cont
Comentarii:

Nu ai gasit ce cautai? Crezi ca ceva ne lipseste? Lasa-ti comentariul si incercam sa te ajutam.
Esti satisfacut de calitarea acestui referat, eseu, cometariu? Apreciem aprecierile voastre.

Nume (obligatoriu):

Email (obligatoriu, nu va fi publicat):

Site URL (optional):


Comentariile tale: (NO HTML)




Noteaza referatul:
In prezent referatul este notat cu: ? (media unui numar de ? de note primite).

2345678910



 
Copyright 2005 - 2024 | Trimite referat | Harta site | Adauga in favorite
Colt dreapta