cs:programming_tasks
Rozdíly
Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.
cs:programming_tasks [2015/08/07 21:48] – [Vlastnosti systému] kaklik | — | ||
---|---|---|---|
Řádek 1: | Řádek 1: | ||
- | ====== Softwarové úlohy k vyřešení ====== | ||
- | |||
- | ===== Infrastruktura pro rozprostřené měřící projekty ===== | ||
- | |||
- | Síť je určená ke shromažďování a distribuci dat mařených na amatérských dobrovolných stanicích. Výsledná data jsou veřejně dostupná a lze na nich provádět vlastní analýzy. | ||
- | |||
- | {{ : | ||
- | |||
- | ==== Uvažované datové vstupy (nódy sítě) ==== | ||
- | |||
- | * Metrologická data ze stanic [[cs: | ||
- | * Síť rádiové detekce meteorů [[cs: | ||
- | * Video pozorování meteorů [[cs: | ||
- | * Data reportovaná uživateli mobilních telefonů - Meteor Observer | ||
- | * Seismická/ | ||
- | * Radioteleskopy | ||
- | * Paralelní více staniční astronomická pozorování | ||
- | * Geomagnetická měření | ||
- | * SID monitor | ||
- | * Síť pro detekci blesků | ||
- | * Měření a koordinace sítě [[cs: | ||
- | * Nódy fungující jako datová úložiště, | ||
- | * [[http:// | ||
- | |||
- | Každý nód je součástí sítě a bude obsluhován pozorovací aplikací (např, [[cs: | ||
- | |||
- | ==== Vlastnosti systému ==== | ||
- | |||
- | - Síť by mela umět posílat informační zprávy o nízkém datovem objemu upozornujici na aktualni specialni udalosti. Napriklad v pripadě bolidové site je to bolid o kterem lze predpokladat dopad a Zem. tj. Je potreba zmerit dalsi udaje o atmosfere, jako jsou napriklad smery vetru. V ruznych vyskach. | ||
- | - Stanice by měla být konfigurovatelná přes webové rozhraní na centrálním serveru (Něco jako [[http:// | ||
- | - Server střádající data by měl mít API které by umožňovalo programování dalších aplikací, které by data využívaly (například na živé výstupy ve hvězdárnách a planetáriích, | ||
- | - Důležitým parametrem sítě je, aby data z jednotlivých stanic byla k dispozici v jednu chvíli (s co nejmenším časovým rozptylem), aby bylo možné provádět živě výpočty na mezistaničních datech. | ||
- | |||
- | === Typická stanice === | ||
- | |||
- | {{ : | ||
- | |||
- | Image above illustrates an typical station connected to the distributed measurement system. The measuring station itself consist several subsystems. | ||
- | |||
- | == Local presentation node == | ||
- | |||
- | A PC system located at same site where the measuring station operates but generally in another room or building. | ||
- | |||
- | == Measuring node == | ||
- | |||
- | This is part which performs the measurement and it is responsible to data making. Measuring node has several minor subsystems. | ||
- | |||
- | Measuring Hardware - A set of sensors and hardware required for measuring. | ||
- | |||
- | [[cs: | ||
- | standard system console) in system console mode station | ||
- | supervisor-should write debug output on this device (similarly to dmesg | ||
- | for example) | ||
- | |||
- | == Network interface == | ||
- | |||
- | We will not have direct IP connectivity from Internet to stations. Station supervisor software should generate data file outputs and upload these data files to an web server which serves station status information. Telemetry information will be displayed in the web on separate central web server. | ||
- | |||
- | Moreover web access is intended as file based. File based means that | ||
- | station-supervisor uploads an diagnostic file to the central web server. Web server takes this files (from more than one station) and serve a web page with stations status information. User interface in this case is limited only to modification of an station-supervisor configuration file stored | ||
- | on web server. | ||
- | |||
- | For example configuration file may contain an parameter for station reboot | ||
- | request. After station-supervisor will notice a change or update in the | ||
- | web server stored configuration file, station-supervisor reboots the station and | ||
- | update its parameters according to actual configuration file. | ||
- | |||
- | |||
- | === Node software === | ||
- | |||
- | Node hardware will run a data-processing utility ([[en: | ||
- | |||
- | Station-supervisor does not have a screen output. Screen output may be served by client program ssmon (Station Supervisor Monitor) which generates interactive status screen after connection to Station Supervisor server. | ||
- | |||
- | |||
- | ==== Hardwarová realizace ==== | ||
- | |||
- | === Výpočetní výkon === | ||
- | |||
- | Měřící stanice by měly být vybaveny základním výpočetním hardwarem založeným na architektuře [[cs: | ||
- | |||
- | === Síťová konektivita === | ||
- | |||
- | Parametry síťové konektivity záleží na konkrétním měření probíhajícím na stanici. Preferovaná možnost ale bude připojení na ethernet. Případně wifi spojení do lokální sítě a následně do internetu. | ||
- | V některých případech odlehlých stanic a měření, kde nebudou vyžadovány velké datové toky lze také uvažovat o použití [[cs: | ||
- | |||
- | === Časová synchronizace === | ||
- | |||
- | Požadavky na přesnost staničního času opět závisí na typu měření. V případě stanic připojených na ethernet je možné použít synchronizaci času přes protokol NTP, případně PTP. Izolované stanice se špatnou konektivitou jsou pak odkázány na použítí GSNSS, jako zdroje času. Tento problém je podrobněji rozpracován na stránce [[cs: | ||
- | |||
- | |||
- | |||
- | ==== Softwarová implementace ==== | ||
- | |||
- | |||
- | === Zpracování naměřených dat === | ||
- | |||
- | Použití [[http:// | ||
- | |||
- | === Generování sekundárních výstupů === | ||
- | |||
- | Naměřená data ze stanic by měla být dále distribuována do sítí specializovaných pro zpracování určitého typu dat. | ||
- | |||
- | == Meteorologická data == | ||
- | |||
- | V případě meteorologických dat jsou dostupné | ||
- | |||
- | * [[http:// | ||
- | * [[http:// | ||
- | |||
- | |||
- | == Radiové pozorování meteorů == | ||
- | |||
- | Data by měla být zpracována do podoby colorgramu a přeposlána do sítě [[http:// | ||
- | |||
- | |||
- | |||
- | |||
- | === Správa systému | ||
- | |||
- | == Registrace == | ||
- | |||
- | |||
- | Registrace jednotlivých stanic a správa uživatelů by mělo být možné implementovat do webového rozhraní projektu [[http:// | ||
- | |||
- | Jednotlivé stanice by se pak do systému autentizovaly svými klíči. Které by byly generované buď serverem na základě registrace uživatele do systému, nebo přímo uživatelem, | ||
- | |||
- | == Monitorování == | ||
- | |||
- | Monitorování a řízení stanice by bylo potřeba založit na některém již existujícím systému pro monitorování sítí, nebo pro [[http:// | ||
- | |||
- | * [[http:// | ||
- | * [[https:// | ||
- | * [[http:// | ||
- | * [[http:// | ||
- | |||
- | |||
- | === Ukládání a archivace naměřených dat === | ||
- | |||
- | Měřená data budou primárně zálohována provozovatelem stanice (na jeho datovém nódu). Každá stanice bude ale přímo posílat data do decentralizovaného úložiště jehož součástí bude cache server - ten bude v každém okamžiku obsahovat většinu dostupných dat (případně může pouze poskytovat spojení mezi datovým nódem úložiště s archivními daty a zájemcem o data), tento server ale nemá zaručenou dostupnost v každém okamžiku. Primárním účelem serveru je poskytovat naměřené hodnoty ostatním uživatelům v internetu (HTTP)¸ kteří nejsou členy datové sítě ale potřebují si je stáhnout za účelem dalšího zpracování, | ||
- | |||
- | {{ : | ||
- | |||
- | |||
- | Prvním krokem k tomuto stavu bude realizace centralizovaného serveru na který budou stanice data přímo posílat (FTP, SSH/Rsync). S postupným vývojem softwarových nástrojů umožnujících decentralizaci dat budou přidávány datové nódy na které budou moci stanice zapisovat také. | ||
- | |||
- | Později by správa velkého objemu dat měla být řešena výhradně ukládáním do distribuovaného úložiště, | ||
- | |||
- | Decentralizovaným řešením organizace takového úložiště by bylo rozdělit data do repozitářů se svojí asymetrickou šifrou. Metadata o obsahu repozitáře (včetně kontrolních součtů) by byly podepsané soukromým klíčem, který by vlastnil jeho autor. Veřejný klíč, či jeho hash, by posloužil k jednoznačné identifikaci repozitáře. | ||
- | |||
- | Kopie dat na úložišti by pak mohla být zpřístupněna pomocí nástrojů [[http:// | ||
- | |||
- | ==== Vizualizace dat ==== | ||
- | |||
- | === Webové rozhraní === | ||
- | |||
- | Webové rozhraní musí být primárním nejjednodušším pohledem na data. Podrobnější prohlížení může probíhat při stažení setu dat na desktopovém počítači. | ||
- | |||
- | == Zobrazení meteorologických dat == | ||
- | |||
- | Záznam směru větru by měl být kombinován s rychlostí a zobrazen ve 3D, jako deformace válcové plochy. | ||
- | |||
- | Podobným řešením se zabývá projekt [[https:// | ||
- | |||
- | Rozložení směru a intenzity větru v závislosti na poloze lze zobrazit [[https:// | ||
- | |||
- | |||
- | === Lokální prohlížeč dat === | ||
- | |||
- | Měl by obsahovat výpočetně náročnější funkce, které nezvládne webový prohlížeč. | ||
- | |||
- | == Prohlížení obrazových záznamů == | ||
- | |||
- | Prohlížecí systém dat na multi-staniční experimenty, | ||
- | Dalším vylepšením by mohlo být použiti OpenGL na vykreslování textur velkých obrázků. | ||
- | |||
- | == Zobrazení multiparametrických dat == | ||
- | |||
- | Klientská aplikace na stažení a speciální zobrazení dat z měřících projektů. | ||
- | |||
- | |||
- | ==== Známé projekty s podobným cílem ==== | ||
- | |||
- | * [[http:// | ||
- | * [[http:// | ||
- | * [[https:// | ||
- | * [[http:// | ||
- | |||
- | ===== Integrovaný SDR přijímač ===== | ||
- | |||
- | Přijímač integrovaný v krabici [[cs: | ||
- | |||
- | * [[http:// | ||
- | |||
- | |||
- | ===== Diagnostika a testování ===== | ||
- | |||
- | ==== MEMS akcelerometr pro vibrodiagnostiku ==== | ||
- | |||
- | Ověření možností použití moderních low-cost MEMS snímačů pro měření vibračních parametrů strojů. K dispozici je měřící přípravek s motorem a akcelerometrickým snímačem [[http:// | ||
- | |||
- | Cílem úlohy je zjistit limity použití aktuální MEMS technologie v diagnostických aplikacích rotačních strojů. | ||
- | |||
- | ==== Termografický mapovací systém ==== | ||
- | |||
- | V diagnostice a vývoji plošných spojů je výhodné použití [[http:// | ||
- | Alternativním přístupem pro diagnostiku plošných spojů je použití bodového senzoru s velmi úzkým zorným polem. Takovýto sensor může být umísten nad deskou plošných spojů ve skenovacím zařízení umožňující posuny ve dvou osách. Složením bodových měření v ploše je možné získat obraz teplot na plošném spoji s prostorovým rozlišením stejným, nebo lepším než u termografické kamery. | ||
- | |||
- | Jako vhodný snímač lze použít například [[cs: | ||
- | |||
- | |||
- | ===== Astrozor ===== | ||
- | |||
- | Doplnění identifikace na hvezdarnach: | ||
- | |||
- | -Moznost pouzit identifikacni karty | ||
- | -Identifikovat uzivatele na hvezdarne na zaklade informaci o mobilnim telefonu IMEI, IP MAC, Bluetooth MAC (sparovani s bluetooth). | ||
- | -Na pozorovacim miste by bylo zarizeni, ktere tyto informace bude ziskavat. | ||
- | |||
- | Další [[http:// | ||
- | |||
- | ==== Meteogramy pro astronomy ==== | ||
- | |||
- | Generování pohledu na oblačnost na obloze z určitého pozorovacího místa. Meteogram v podobě videa by mohl zobrazovat i časový vývoj oblačnosti. | ||
- | |||
- | Pro některé případy by stačila jenom koncentrace absolutní vlhkosti. A nebo intenzita pohybu mas vzduchu s různou hustotou, které pak vytváří seeing. | ||
- | Vypocet z modelu NMM nebo WRF. | ||
- | |||
- | Výsledek tohoto výpočtu by se dal použít pro plánování pozorování. Podobné služby existují pro sportovní disciplíny jako je [[http:// | ||
- | |||
- | === Reference === | ||
- | |||
- | * [[https:// | ||
- | * [[http:// | ||
- | |||
- | ===== Realizační prostředky ===== | ||
- | |||
- | ==== Řešitelé ==== | ||
- | |||
- | Projekt je realizován týmem několika studentů ČVUT, VUT a členů [[http:// | ||
- | |||
- | * Martin Povišer - Digitalizace signálu a decentralizace úložiště | ||
- | * [[https:// | ||
- | * [[https:// | ||
- | |||
- | ==== Podpora projektu ==== | ||
- | |||
- | Projekt byl podpořen z fondu ESA projektem ESA Summer of Code 2013 a 2014. | ||
- | |||
- | |||
- | Většina hardwarových součástí projektu je pořízena z prostředků firmy [[http:// | ||
- | |||
- | |||
- | |||
- | |||
- | |||
cs/programming_tasks.txt · Poslední úprava: 2016/02/18 20:43 (upraveno mimo DokuWiki)