Разработка Устройств Интернета Вещей
На ИРЭ им. В. А. Котельникова ведётся разработка и интеграция измерительных приборов в локальные сети, программирование контроллеров и создание и устройств сбора данных по проводным и беспроводным протоколам. Специалистами ИРЭ в данный момент разработаны и освоены в производстве такие измерительные комплексы:
- Промышленная платформа Интернета вещей для мониторинга водных ресурсов
![]()
![]()
Вода покрывает большую часть поверхности нашей планеты и является стратегическим ресурсом для деятельности человека.В последние десятилетия значительно возросло негативное воздействие промышленного производства на гидросферу. Загрязнение и снижение качества водных ресурсов требуют оценки параметров водного объекта и очистки загрязненных водных путей.В данной статье рассматривается возможность интеграции технологического решения с системами промышленного Интернета вещей для осуществления экологического мониторинга качества воды и оценки эффективности фильтров водоснабжения. Авторы разработали аппаратные и программные решения для сбора и обработки данных с многопараметрического анализатора качества воды AquaTROLL 600. Визуализация и отслеживание данных осуществляются с использованием алгоритмов передачи данных о водных ресурсах на локальный сервер или сервер MQT. Предлагаемая структура позволяет легко масштабировать измерительный модуль и использовать его при различных внешних воздействиях. Экспериментальные исследования показали эффективность использования промышленных платформ Интернета вещей для анализа и защиты окружающей среды.
- Беспроводной датчик дегазации для промышленного Интернета вещей в системах отопления
Повышение надежности и эффективности систем тепло- и водоснабжения в промышленных и жилищно-коммунальных службах является важной проблемой для стран с нестабильным климатом и резкими перепадами температур. Изменения температуры влияют на соотношение давлений в трубе и на окружающих поверхностях, что может привести к разрыву трубы из-за присутствия паровоздушной смеси в теплоносителе. Удаление воздуха из трубопроводов требуется для работы систем отопления. В настоящее время это делается в основной и распределительной системах отопления и обычно выполняется вручную. Во время ручного удаления воздуха также происходит сброс части теплоносителя. Технология ручного удаления делает практически невозможным поддержание низкого содержания воздуха в системе в течение всего периода нагрева и ремонта. Использование автоматизированного воздушного клапана для оптимизации работы систем отопления, а также трубопроводов прямого и обратного нагрева воды с программным обеспечением позволяет контролировать содержание воздуха, оперативно принимать решения и выявлять аварийные ситуации. В данной статье анализируется использование беспроводных датчиков и методов передачи данных в режиме реального времени для систем Smart City. Авторы предлагают интегрировать технологические решения и промышленные системы Интернета вещей для мониторинга содержания воздуха в трубопроводах систем отопления. Авторы разработали беспроводной датчик содержания воздуха для систем отопления и водоснабжения. Для визуализации и защиты передаваемых данных существуют алгоритмы передачи данных для локальной сети и сервера MQTT .
- Автоматизация потребления электроэнергии с помощью интеллектуального счетчика электроэнергии
Развитие радиоэлектроники в 21 веке связано с автоматизацией деятельности человека, а также с мониторингом и измерением параметров производственных процессов. Использование беспроводных систем связи облегчает постоянный мониторинг параметров и предоставляет возможности для управления в режиме реального времени. Эффективность устройств Интернета вещей может быть достигнута за счет рационального распределения нагрузки, что открывает возможности для проектирования энергоэффективных систем "умный город" или "умный дом". Мониторинг энергопотребления является важным шагом на пути к эффективному использованию энергетических ресурсов. Это способствует повышению эксплуатационной надежности, экологичности и безопасности электронных устройств. В данной статье рассматривается использование беспроводных и облачных технологий для оптимизации и мониторинга энергопотребления в системах "Умный дом" и "умный город". Авторы проанализировали ключевые области интеграции технического решения, основанного на концепции "Интернет вещей". Они разработали модуль интеллектуального счетчика и алгоритмы обработки данных, которые обеспечивают рекомендации по энергопотреблению. Интеллектуальный счетчик состоит из обычного счетчика электроэнергии и модуля расширения с беспроводным подключением. Данные обрабатываются с помощью платформы SmartThingsplatform. Экспериментальные данные, полученные на лабораторной установке, показали эффективность используемых алгоритмов и целесообразность интеграции измерителя в существующие системы, а также экономическую целесообразность решения.
- Интеллектуальная облачная система отслеживания и управления оборудованием
Интенсивное развитие технологий для различных процессов промышленного производства в 21 веке привело к появлению множества специализированных компаний и исследовательских центров. Использование большого количества устройств и приборов для качественного выполнения задач требует учета индивидуальных особенностей используемых устройств и их надлежащего технического обслуживания. Это может быть достигнуто за счет своевременной калибровки и настройки прибора на основе автоматизированных систем слежения. Эти операции в значительной степени зависят от обслуживающего персонала, поэтому облачные платформы и сетевые ресурсы могут решить проблему и способствовать развитию автономных систем индустрии 4.0. В качестве решения в данной статье предлагается структура интеллектуальной системы с облачным процессором для базы данных приборных данных. Система привязана к физическим объектам с помощью QR-кодов, а управление базой данных и мониторинг осуществляются с помощью чат-бота. Авторы проанализировали ключевые области интеграции системы отслеживания и контроля интеллектуального оборудования. Предложенная структура системы была использована для тестирования прототипа программы управления и мониторинга состояния промышленного и лабораторного оборудования. Авторы рассмотрели методы кодирования контроля ошибок для восстановления информации об объекте на основе алгоритма кода Рида-Соломона. Данные, полученные в ходе реальных экспериментов, подтвердили эффективность применения облачной платформы и экономическую целесообразность предложенного решения задачи мониторинга управляющих параметров оборудования в различных ситуациях.
- Алгоритмы промышленного Интернета вещей для управления системами пожарной безопасности
Развитие современных промышленных систем и их защита от аварийных ситуаций в настоящее время связаны с интеграцией цифровых радиоэлектронных модулей управления состоянием процессов и устройств, обеспечивающих автоматизацию производственных процессов и их независимую работу.Использование беспроводных сетей для связи между устройствами и облачными платформами для выполнения быстрой обработки данных помогает повысить надежность промышленных комплексов и безопасность систем за счет сканирования устройств и оценки их параметров в режиме реального времени. Таким образом, использование модулей Интернета вещей для облачного управления устройствами в системах безопасности жизнедеятельности человека позволяет свести к минимуму влияние человеческих ошибок во время чрезвычайных ситуаций и оперативно передавать аварийные сигналы на модули системы безопасности. В этом документе рассматриваются возможности использования беспроводных и облачных технологий для решения задач управления и мониторинга оборудования пожарной безопасности в системах "Умный город" и промышленном интернете вещей. Авторы проанализировали ключевые области применения алгоритмов и систем Интернета вещей для достижения целей безопасности жизнедеятельности.Авторы разработали устройство Интернета вещей для контроля состояния датчиков пожара. Интеллектуальный модуль, сканирующий статусы датчиков пожарной безопасности, основан на контроллере K1986VE91T, работающем на ядре acortex-m3. Облачная обработка данных и мониторинг были реализованы с помощью сервера MQTT. Экспериментальные данные, полученные на лабораторной установке, подтвердили эффективность предложенных алгоритмов и возможность интеграции с существующими системами пожарной безопасности.
- Учебные и лабораторные стенды с автоматизированными комплексами
Специалисты и преподаватели магистратуры осуществляют подготовку методических указаний по метрологии, а также производят переобучение по автоматизированным радиоизмерениям. На кафедре разрабатываются учебные стенды под передовые автоматизированные комплексы и задачи заказчиков.
- Разработка устройств на базе Полуэкранированных диэлектрических волноводов
Волноводные переходы
Волноводные повороты в нормальной и топологической плоскостях
Интерферометры миллиметрового диапазона
Направленные ответвители
Устройства представляют важное значение для систем связи 5-ого поколения, систем космической связи, а также систем интернета вещей. Волноводы обладают значительной пропускной способностью, малыми потерями за счет использования передовых материалов с малыми потерями и конструкции, которая обеспечивает высокую электромагнитную совместимость и защищенность.
![]()