2012. godina

Bežična agrometeorološka stanica

Bežična agrometeorološka stanica je sistem namenjen za praćenje meteoroloških i drugih parametara. Radi se o parametrima od interesa za zaštitu bilja u zasadima povrća, voća i vinogradima. Prihvaćeni podaci mogu se sa stanice bežično preneti do centralnog računara. Prihvaćeni parametri se mogu pamtiti, analizirati i po potrebi obrađivati. Centralni računar je povezan na Internet u funkciji WEB servera. Zahvaljujući tome moguće je prihvaćene i obrađene podatke distribuirati do svih zainteresovanih.

Sistem je realizovan na principu samoinicijalizacije po uključenju. GPRS veza sa WEB serverom se uspostavlja automatski. Sistem poseduje samoindikaciju položaja putem GPS prijemnika i uspostavljanjem sinhronizacije sa satom realnog vremena na serveru. Baterijsko napajanje sistema uz mogućnost dopunjavanja baterije pomoću fotonaponskog panela obezbeđuju uređaju autonoman rad. U slučaju napajanja samo iz baterije moguć je autonoman rad u periodu do 3 dana. Watchdog tajmer obezbeđuje restartovanje uređaja ukoliko dođe do blokiranja programa.

Uređaj periodično prikuplja podatke sa senzora temperature, relativne vlažnosti kao i sliku sa CMOS kamere i obezbeđuje njihovo prenošenje do WEB servera gde se vrši njihovo pamćenje. Sistem se lako može nadgraditi dodatnim senzorima za praćenje i drugih meteoroloških parametara odnosno fizičko – hemijskih parametara vazduha i zemljišta.

Uređaj za svoj rad zahteva pokrivenost prostora u kome se koristi signalom mobilne telefonije. S obzirom da je pokrivenost teritorije Republike Srbije mrežom mobilne telefonije relativno visoka obezbeđeni su dobri uslovi za korišćenje bežične agrometeorološke stanice.

Modularni IEEE 1451 pametni pretvarač-mrežni distributer

Modularni IEEE 1451 pametni pretvarač/mrežni distributer predstavlja gradivni element mreža pametnih pretvarača koji na zahtev klijenta po IEEE 1451 standardu distribuira izmerene vrednosti sa priključenih senzora. Modularnost uređaja ogleda se u mogućnosti dodavanja različitih senzora na uređaj bez potrebe za hardversko – softverskim intervencijama od strane korisnika.

Uređaj je projektovan kao modularna platforma, kod koje se izborom senzora, tipa mikrokontrolera i izvora napajanja uređaj vrlo lako može prilagoditi željenoj aplikaciji, bez potrebe reprogramiranja uređaja od strane korisnika. Uređaj poseduje mogućnost komunikacije preko više digitalnih magistrala na koje se mogu priključiti različiti senzori i aktuatori. Takođe, na uređaj se mogu priključiti i analogni senzori i aktuatori preko odgovarajućih analognih ulaza/izlaza. Uređaj može imati dve uloge u mreži pametnih pretvarača, kao mrežni posrednik NCAP (Network Capable Application Processor) ili pametni pretvarač TIM (Tranducer Intelligent Module).

Komunikacija između pametnih pretvarača i mrežnog posrednika odvija se preko radio primopredajnika kompatibilnog sa IEEE 802.15.4 standardom, koji se odlikuje malom potrošnjom energije i velikom otpornošću na interferencije od drugih bežičnih mreža. Mrežni posrednik je predviđen za povezivanje mreže pametnih pretvarača sa korisnikom putem Ethernet mreže. Uređaj se može napajati preko punjive baterije koja se puni preko fotonaponskog panela ili iz distributivne mreže preko odgovarajućeg adaptera ili preko USB konektora računara. Pravilnim dimenzionisanjem fotonaponskog panela prema lokaciji na kojoj će uređaj biti postavljen može se postići praktično neograničena autonomija rada. Uređaj poseduje i sigurnosni „watchdog tajmer“ koji omogućuje da uređaj u havarijskim uslovima sam povrati potpunu funkcionalnost.

Softver je realizovan da podrži modularnost hardvera sa mogućnošću proširenja prihvatljivih senzora kroz dopunjene verzije softvera.

Sistem za određivanje verovatnoće greške

Digitalne bežične komunikacije, kao i ostali vidovi komunikacija, podložne su smetnjama koje se ogledaju u pojavi grešaka u prenosu korisnih informacija. Greške u bežičnim komunikacijama mogu nastati usled uticaja pozadinskog šuma i interferencije drugih tipova mreža, kao i kolizija signala u mreži nastalih od uređaja koji ne poštuju pravo pristupa medijumu. Poznavanje verovatnoće greške prenosa u IEEE 802.15.4 mrežama važno je kod primene ovih mreža u realnom okruženju. Sistem predstavljen ovim tehničkim rešenjem namenjen je za merenje verovatnoće greške bežičnog prenosa u IEEE 802.15.4 mrežama, nastalih usled uticaja pozadinskog šuma, interferencije drugih mreža i kolizija nastalih između uređaja unutar IEEE 802.15.4 mreže.

Merenje parametara verovatnoće greške u bežičnom prenosu IEEE 802.15.4 mreža, zahteva pristup svim stepenima primopredajnika. Komercijalno dostupni IEEE 802.15.4 primopredajnici su u principu realizovani kao monolitne komponente kod kojih je nemoguć pristup unutrašnjim stepenima primopredajnika. Proces modulacije na predajniku je jednoznačno određen sadržajem paketa koji se šalje, pa se u tom slučaju tačno zna šta će se odvijati u unutrašnjim stepenima predajnika. Za razliku od predajnika, prijemnik će demodulisati primljeni signal sa većom ili manjom greškom, koju nije moguće izmeriti na izlazu komercijalnih predajnika za sve unutrašnje stepene.

Za potrebe realizacije predstavljenog sistema, IEEE 802.15.4 primopredajnik je realizovan na platformi softverskog radija, pri čemu je omogućen pristup svim stepenima prijemnika, a time i uvid u greške nastale prilikom prijema. Realizovani sistem se sastoji od računara, dva IEEE 802.15.4 kompatibilna predajnika i softverskog radija sa implementiranim IEEE 802.15.4 prijemnikom. Jedan od predajnika se koristi za slanje paketa podataka na kojima se prati verovatnoća pojave greške, dok se drugi koristi kako bi stvarao koliziju na prijemniku. Računarska aplikacija, koja je razvijena za potrebe ovog sistema ima zadatak da generiše i prima pakete, prati i broji greške nastalih na „čip“ sekvencama, simbolima, bitovima između poslatih i primljenih paketa. Na osnovu prikupljenih grešaka određuje se verovatnoća greške u prenosu.

Uređaj za monitoring toplotne komfornosti u radnom i životnom prostoru

Ovim tehničkim rešenjem predstavljen je uređaj za procenu temperaturne komfornosti u radnom i životnom prostoru. Uređaj se sastoji od senzora koji prati parametre radne okoline (temperaturu i relativnu vlažnost vazduha) i na osnovu kojih daju procenu o toplotnoj komfornosti za zadatu metaboličku aktivnost i način odevanja u radnom ili životnom prostoru. Poznavanjem temperaturne komfornosti, klimatizacioni sistemi mogu se projektovati na odgovarajući način, kako bi se toplotni uslovi u radnom prostoru prilagodili optimalnim potrebama korisnika, i kako bi se isti sistemi učinili energetski efikasnim. Takođe ukoliko je radno mesto na otvorenom prostoru, čovek može da prilagodi svoj način odevanja datim uslovima, kako bi se osećao komforno prilikom izvođenja radnih aktivnosti na otvorenom prostoru.

Uređaj za monitoring toplotne komfornosti, projektovan je kao nezavistan uređaj, opremljen za prikupljanje ambijentalnih parametara sa senzora. Dobijeni podaci sa senzora se prikazuju na LCD displeju. Za unapred određene parametre, tipa odevanja i metaboličke aktivnosti, određuju se parametri toplotne komfornosti, koji se prikazuju na sedmostepenoj skali toplotne komfornosti. Uređaj poseduje Ethernet interfejs preko koga mu je moguće pristupiti preko HTTP zahteva kako bi se mogli promeniti radni parametri uređaja.

Sistem za praćenje meteoroloških i električnih parametara u fotonaponskim sistemima za napajanje bežičnih senzorskih uređaja

Ovim tehničkim rešenjem predstavljen je uređaj za praćenje meteoroloških i električnih parametara u fotonaponskim sistemima namenjenim za napajanje bežičnih senzorskih uređaja. Realizovani sistem sastoji se od mikrokontrolera koji upravlja procesom merenja, piranometra za merenje intenziteta sunčevog zračenja, senzora za merenje temperature i vlažnosti vazduha i podsistema za merenje električnih parametara u fotonaponskom sistemu. Pored pomenutih deo sistema čini sat realnog vremena i memorijska kartica za čuvanje podataka. Praćenjem rezultata merenja dobijaju se vrednosti potencijala sunčevog zračenja na odgovarajućim lokacijama koje mogu biti iskorišćene u projektovanju sistema koji se napajaju solarnom energijom.

Takođe, praćenjem električnih parametara u fotonaponskom sistemu omogućava optimizaciju komponenti fotonaponskog sistema, kako bi se povećala efikasnost i autonomija sistema Uređaj je realizovan tako da može samostalno vršiti proces merenja i rezultate čuvati u tekstualnim fajlovima na memorijskoj kartici. Proces merenja se periodično ponavlja u predefinisanim vremenskim intervalima i nizovi izmerenih vrednosti se dodaju kao novi redovi u tekst fajlove. Prikupljeni podaci se prenose jednostavno prebacivanjem memorijske  kartice iz uređaja u čitač kartica personalnog računara. Formiranje podataka za dalju upotrebu i naprednu analizu ostvareno je preko korisničke aplikacije koja je data kao podrška uređaju, a namenjena je za korišćenje na računaru. Data aplikacija podrazumeva učitavanje tekstualnih fajlova u kojima se nalaze podaci, sortiranje podataka po datumu merenja i predstavljanje istih u tabelarnoj formi Excel dokumenta.

2014. godina

Klijent – server sistem za geografsko beležavanje objekata

Ovim tehničkim rešenjem predstavljena je klijent – server GIS arhitektura razvijena korišćenjem open source tehnologija. Ona daje mogućnosti obeležavanja lokacija od značaja pomoću mobilnih GIS klijenta na bazi Android aplikacija i njihovu obradu na serverskoj WEB aplikaciji.

Mobilni GIS klijenti su projektovani da rade kao klijenti serverske WEB aplikacije sa ciljem pružanja lokacionih parametara u vidu geografske širine i dužine. Na osnovu ugrađenih GPS prijemnika mobilni klijenti su u mogućnosti da jednostavno obeleže lokaciju na kojoj se nalaze, unutar lokalne aplikacije koja omogućava i specifikaciju opisa obeležene lokacije. Tako obeležena lokacija se snima na udaljenom WEB serveru uz evidenciju klijenta koji je izvršio obeležavanje, kao i vreme obeležavanja.

Klijent svoja obeležavanja može pregledati na mobilnim klijentima, ali i na WEB aplikaciji gde je neophodna autentifikacija klijenta radi prikaza odgovarajućih obeležavanja. Na WEB aplikaciji administrator aplikacije ima mogućnost obrade podataka svih klijenata uz pojedinačni, ali i grupni pregled.

Realizovani sistem omogućava dva načina rada: pojedinačno i grupno obeležavanje. Za razliku od pojedinačnog obeležavanja prilikom grupnog obeležavanja, neograničen broj klijenata, autentifikovanjem sa istim korisničkim imenom i lozinkom, može da radi na zajedničkom poslu obeležavanja. Na taj način se postiže mnogo veća brzina obeležavanja željenih lokacija.

Sistem je razvijen u okviru projekta TR32043, koji finansira Ministarstvo prosvete, nauke i tehnološkog razvoja. Realizovani sistem poseduje obeležja univerzalanosti, jer pored inicijalne namene sistem ima mogućnost primene u svim oblastima u kojima je potrebno obeležiti određenu lokaciju. S obzirom da je GPS pokrivenost globalna, to mogu biti mesta iz celog sveta, poslovno značajna za pojedinca ili instituciju, ali i turističke, kulturne ili istorijske znamenitosti neke zemlje ili grada. Sa poslovne tačke gledišta sistem je moguće koristiti u javnim komunalnim preduzećima za obeležavanje važnih mesta u okviru vodovodne mreže, javne rasvete, važnih komunalnih postrojenja, itd.

Velika prednost realizovanog sistema je što se kao klijenti koriste pametni mobilni telefoni koji su sve zastupljeniji na tržištu, što znači da nije potrebno kupovati specijalizovani hardver i izlagati se nepotrebnim troškovima.

SMS pastir

SMS Pastir je uređaj namenjen za lociranje objekata u otvorenom prostoru. Uređaj je prvenstveno namenjen za lociranje domaćih i divljih životinja, ali se može koristiti i za lociranje ljudi, prevoznih sredstava, modela na daljinsko upravljanje i drugih objekata koji u mogu menjati svoj položaj. Uređaj je mobilan, malih dimenzija i poseduje baterijsko napajanje koje mu pruža višednevnu autonomiju. Uređaj se može koristiti u više režima rada: za lociranje objekata koji napuste definisan prostor ili lociranje objekata u slobodnom prostoru u odnosu na predefinisane referentne tačke.

Uređaj za interakciju sa korisnikom koristi SMS poruke čime se od korisnika ne zahteva poznavanje rada na računaru, pristup Internetu ili sl. Uređaj za svoj rad zahteva pokrivenost prostora, u kome se koristi, signalom mobilne telefonije. S obzirom da je pokrivenost teritorije Republike Srbije mrežom mobilne telefonije relativno visoka obezbeđeni su dobri preduslovi za korišćenje ovakvog uređaja u praksi.

Bežična senzorska mreža za praćenje mikroklimatskih parametara u plastenicima  

Ovim tehničkim rešenjem predstavljena je bežična senzorska mreža zasnovana na uređajima male potrošnje energije za praćenje mikroklimatskih parametara. Pod njima se podrazumevaju parametri okruženja u različitim varijantama zatvorenih prostora kao što su npr. plastenici za povrtarsku proizvodnju. Prikupljeni podaci se prenose sa senzorskog uređaja bežičnim putem do centralnog uređaja koji igra ulogu posrednika između mreže i računara. Centralni uređaj je povezan sa računarom na koji se prenose podaci koji mogu biti preuzeti od strane korisnika.

Na računaru, koji bi bio sastavni deo celokupnog rešenja, može se pokrenuti WEB server čime bi se omogućio pristup podacima iz eksterne mreže odnosno Interneta. Sistem je realizovan tako da se bežični moduli po uključivanju samoinicijalizuju i odmah prijave centralnom modulu – posredniku. Uređaj posrednik u svakom trenutku može da prozove ostale module bežičnim putem. Pri tome može da zahteva izvršenje određenih zadataka kao što je merenje izabranih parametara. Na senzorski uređaj priključen je senzor za merenje temperature i relativne vlažnosti vazduha. Upravo ovi parametri se mogu prikupljati i predstavljaju osnov za praćenje uslova u razmatranom zatvorenom prostoru kao što je plastenik. Uređaj posrednik je povezan sa računarom serijskom žičnom vezom i na taj način se ostvaruje prenos podataka, pri čemu softver na pokrenutom WEB serveru može preuzimati ove podatke i koristiti ih za dalju distribuciju za korisnike na Internetu.

Bežični uređaji se napajaju uz pomoć baterija od 1.5V uz dopunjavanje preko solarnih panela što im omogućava nezavisan rad. Sistem prikuplja podatke sa lokacija gde su postavljeni bežični senzorski uređaji prema zahtevima definisanim na centralnom modulu dobijenih preko računara od korisnika koji mogu pristupiti WEB serveru. Sistem se može nadograditi sa drugim senzorima mikroklimatskih uslova ili dodatnim hardverom za kontrolu aktuatora sa kojima se mogu kontrolisati uslovi u objektu (provetravanje, zagrevanje, odvetljavanje i sl.).

2015. godina

Koherentni IEEE 802.15.4 radio prijemnik zasnovan na softverskom radiju

Koherentni prijemnici pružaju bolje demodulacione karakteristike u odnosu na nekoherentne prijemnike naročito u slučaju signala sa visokim prisustvom šuma. Ovi prijemnici zahtevaju sinhronizaciju nosećeg signala pomoću preambule koja se emituje na početku IEEE 802.15.4 paketa. Kod komercijalno dostupnih IEEE 802.15.4 prijemnika sinhronizacija se vrši u analognom delu prijemnika pomoću Kostasove petlje. Petlja menja frekvenciju i fazu lokalnog oscilatora sve dok se ona ne poklopi sa centralnom frekvencijom nosećeg signala.

U slučaju softverskog radija nije moguće uticati na analogni deo, pa je sinhronizaciju potrebno izvršiti nakon modulacije u digitalnom delu. Ovo tehničko rešenje prikazuje realizaciju koherentnog IEEE 802.15.4 prijemnika na softverskom radiju koje poseduje softversku sinhronizaciju u osnovnom spektru.

Merenje vibro – udobnosti vozila

Ovim tehničkim rešenjem predstavljen je sistem za merenje vibro udobnosti vozila. Sistem je realizovan sa ciljem da se pomoću pametnog telefona, sa ugrađenim akcelerometrom i GPS senzorom i korišćenjem proračuna po standardu ISO 2631-1 izračuna vibro udobnost unutar vozila prilikom transporta. Poznavanjem vrednosti vibro udobnosti moguće je proceniti udobnost transporta u vozilu. Proračun i signalizacija u realnom vremenu daju odgovarajuće preporuke za korekciju stila vožnje u cilju  zadovoljenja potrebnog nivoa udobnosti.

Sistem je moguće koristiti u svim tipovima transporta a najveću upotrebu ima u drumskom transportu. U ovoj kategoriji moguće je pratiti nivo vibro udobnosti putnika, ali i osetljivih materija koje ne bi trebale da budu izložene vibracijama ukoliko je to moguće. Realizovani sistem se koristi od strane službe transporta u okviru Službe hitne medicinske pomoći u okviru Doma zdravlja Čačak. Cilj je da se upotrebnom sistema proveri nivo udobnosti pacijenata, medicinskog osoblja i vozača.

Pored ove primene sistem se može koristi i za praćenje pretrpljenog nivoa vibro udobnosti merne opreme. Dobijene vrednosti se prikazuju u realnom vremenu na displeju, a snimaju se u KML (Keyhole Markup Language) formatu za kasniji detaljni pregled. Ovaj format fajla daje prikaz lokacija na mapama sa izmerenim nivoima vibro – udobnosti.

   2016. godina

Hardversko – softverski sistem za određivanje orijentacije teleskopa

Sistem za određivanje orijentacije teleskopa je namenjen za određivanje nebeskih ekvatorskih koordinata (deklinacije i rektascenzije) nebeskog tela u koje je teleskop uperen. Kako bi se to postiglo, moraju se poznavati horizontske koordinate navedenog tela (azimut i visina), ali i lokalno srednje zvezdano vreme i geografska širina i dužina mesta na kojem se teleskop nalazi. Kako bi se ovi podaci dobili, potrebno je koristiti senzor sa devet stepeni slobode, koji u sebi inkorporira tri senzora: žiroskop, akcelerometar i magnetometar i koji omogućavaju da se odredi orijentacija senzorske pločice u horizontskom sistemu.

Napajanje senzorske pločice je realizovano upotrebom Li-Ion baterije. Podaci o tačnom vremenu i geografskoj širini i dužini se dobijaju korišćenjem GPS prijemnika. Međutim, ukoliko uslovi ne omogućavaju dovoljnu preciznost GPS prijemnika, može se koristiti i vreme dobijeno sa računara, kao i ručno unete koordinate lokacije na kojoj se teleskop nalazi. Kako bi se dobijeni podaci mogli iskoristiti za određivanje nebeskih ekvatorskih koordinata, neophodno je realizovati PC aplikaciju koja bežičnim putem, preko Bluetooth-a, dobija tražene podatke sa senzora i potom preračunava nebeske ekvatorske koordinate. Aplikacija je realizovana u programskom jeziku C#.