1 / 39

Využití embedded zařízení v inteligentních dopravních systémech

Využití embedded zařízení v inteligentních dopravních systémech. Microsoft IT Academy Program, 19.12.2006 VŠB - Technická univerzita Ostrava, FEI. Michal Krumnikl. Embedded systém. jednoúčelový systém, ve kterém je řídicí počítač zcela zabudován do zařízení, které ovládá. Historie.

saniya
Download Presentation

Využití embedded zařízení v inteligentních dopravních systémech

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Využití embedded zařízení v inteligentních dopravních systémech Microsoft IT Academy Program, 19.12.2006 VŠB - Technická univerzita Ostrava, FEI Michal Krumnikl

  2. Embedded systém • jednoúčelový systém, ve kterém je řídicí počítač zcela zabudován do zařízení, které ovládá

  3. Historie • Naváděcí počítač pro Apollo • Počítač Autonetics D-17 pro balistickou střelu LGM-30 Minuteman (1961) • Kalkulačka s Intel 4004 (1971)

  4. Vlastnosti embedded systémů • Konkrétní činnost • Požadavky na práci v real-time • Nízké náklady • Omezené prostředky zařízení • Specifická uživatelská rozhraní

  5. Používané architektury procesorů • ARM (ARM6, ARM7, ARM9E, Xscale) • MIPS (R2000, R3000 … R16000) • Coldfire/68k • PowerPC (PowerPC 405, Cell) • x86 • PIC • AVR • Renesas H8, SH …

  6. Vývojové nástroje • Kompilátory, assemblery, debuggery • Cross-compilers • In-circuit emulator (ICE) • Generátory CRC • Aplikace DSP - pluginy pro MathCad

  7. Softwarové architektury • Jednoduchá nekonečná smyčka • Přerušením řízený systém • Ne-preemptivní multitasking • Preemptivní multitasking • Mikrojádra • Monolitická jádra

  8. Jednoduchá nekonečná smyčka while (1) { if (H_pressed()) print_help; if (temp>60) heater_on; count++; delay(10); }

  9. Přerušením řízený systém SIGNAL (SIG_UART_RECV) { read_buf[read_buf_pt]=UDR; … } int main() { while (1); }

  10. Ne-preemptivní multitasking • Myšlenka nekonečné smyčky skrytá v API

  11. Preemptivní multitasking • Přepínaní mezi procesy časovačem • Oddělení procesů • Přepínaní kontextu • Synchronizace • Zdánlivý paralelismus

  12. Mikrojádra • Základní služby OS • Správa paměti, řízení procesů • Podpora souborového systému, správa síťových rozhraní – samostatné procesy mimo jádro

  13. Monolitická jádra • Podpora souborových systémů, síťových služeb, ovladačů zařízení je integrována v jednom celku • Více systémových volání, sofistikovanější služby • Větší požadavky na HW

  14. Operační systémy pro embedded zařízení • DOS • Windows CE • Windows XP Embedded • SymbianOS • OpenBSD • Linux • FreeRTOS • …

  15. Windows CE • Zcela odlišné jádro než desktopové verze Windows • Podpora Intel x86, MIPS, ARM, SuperH • Real-time – deterministická latence IRQ • 256 úrovní priorit • Vlákna

  16. Windows XP Embedded • „očesaná“ verze Windows XP • Podpora jen architektury x86 • Binárně shodná s XP Pro, shodné ovladače zařízení • Úplné Win32 API • Určeno pro OEM zákazníky, pro běžné PC neprodejné

  17. Embedded Linux • UNIXový OS využívající jádro Linux • Obsahuje jen nezbytně nutné utility a programy pro běh daného zařízení • Minimální prostorové nároky instalace • Open-source • GPL licence

  18. Využítí embedded systémů

  19. Inteligentní dopravní systémy • Projekty M-Net, CAS • Vytváření modelů dopravních situací na základě znalostí údajů získávaných přímo z vozidla, nebo jiných zdrojů

  20. M-Net • Základní topologie sítě • Centrální server – M-net, DB, GIS • Klienti – PDA, Mobilní telefony, WWW

  21. M-Net hardware vozidla I. Siemens TC65 • ARM7 procesor • Paměť Flash: 1.7 MB, RAM: 400 kB • Java, IMP 2.0 AVR – ATMega16 • 16 KB Flash • 1 KB SRAM • 512 B EEPROM • ASM, C, C++ (gcc)

  22. M-Net hardware vozidla II.

  23. Řídící jednotky vozidla

  24. Propojení řídících jednotek • Propojení mezi řídícími jednotkami – proprietární protokoly, dnes CAN • Diagnostická rozhraní – OBD2

  25. Diagnostická rozhraní • OBD I – standardizace DTC (1989) • OBD II – DTC + měření emisí (1996) • EOBD – EU směrnice 98/69/EC (2001) • Protokoly ISO 9141-2,ISO14230 KWP2000, ISO 15765, SAE J1850, KWP1281 VAG

  26. Data dostupná pomocí EOBD • Čtení a mazání paměti závad (DTC) • Aktuální naměřené hodnoty senzorů • Diagnostika lambda sond • Adaptace a kódování jednotek • Aktivní testování komponent • Čtení a zápis firmwaru řídících jednotek • Informace o sériových číslech a kódování řídících jednotek

  27. Ukázka dat (EOBD) I.

  28. Ukázka dat (EOBD) II.

  29. Ukázka dat (akcelerometr)

  30. M-Net Mobilní klienti

  31. M-Net WWW

  32. Aplikace • Diagnostika vozidel • Zabezpečovací moduly • Sběr telemetrických dat • Elektronická kniha jízd

  33. Směr dalšího vývoje I. • Přímé připojení k sběrnici CAN • Ovládání systému vozidla • Kamerový systém (detekce dělících čar) • Výkonnější centrální jednotka

  34. Směr dalšího vývoje II. Colibri XScale PXA270 520 MHz 64 MB of SDRAM 32 MB of FLASH CMOS/CCD MSL (up to 416 Mbps) I2C, SPI, CAN

  35. Konec první části

  36. Témata pro semestrální a diplomové práce

  37. M-Net server • Databázové funkce • Napojení na GIS systémy • Filtry událostí • Optimalizace protokolů • Komunikace mezi více servery • Import dat z externích zdrojů

  38. Klienti M-Net • Implementace rozhraní • WWW, PDA, Mobilní telefony • Vizualizace dat • GIS • Export dat pro externí systémy

  39. Kontakt Michal Krumnikl A1029 Michal.Krumnikl@vsb.cz

More Related