Διαχείριση περιφερειακών συσκεύων - αισθητήρων μέσω πρωτοκόλλου TCP/IP.

Abstract

Με την αυξανόμενη πανταχού παρουσία του διαδικτύου, ένας πρωτοφανής αριθμός συσκευών είναι άμεσα συνδεδεμένος με το δίκτυο. Μερικοί το βλέπουν αυτό ως συναρπαστική ευκαιρία, που δίνει τη δυνατότητα για πρωτοφανή πρόσβαση και έλεγχο στις γεωγραφικά διασκορπισμένες περιοχές, επιτρέποντας με αυτόν τον τρόπο τεράστιο εκσυγχρονισμό των λειτουργιών ανεφοδιασμών αλυσίδων-καταστημάτων, βελτίωση των διαδικασιών εξυπηρέτησης πελατών και πρωτοπορία στις βιομηχανικές αρχιτεκτονικές συστημάτων ελέγχου. Αυτές οι δυνατότητες μας οδηγούν σε σημαντικά ενισχυμένες υπηρεσίες, σε πιο ικανοποιητική εμπειρία για τον χρήστη, και σε μεγάλες μειώσεις δαπανών λειτουργίας και συντήρησης που όλοι επιθυμούμε. Εντούτοις, αναλαμβάνοντας την τεχνική μελέτη των διανεμημένων ενσωματωμένων (embedded) εφαρμογών, και σχεδιάζοντας συσκευές με διαδικτυακή συνδεσιμότητα (internet enable), δημιουργούμε αποτελεσματικά δίκτυα με πρωτοφανή πολυπλοκότητα, ταυτόχρονα, με δύο σημαντικούς τρόπους. Αφενός, ο πιο προφανής είναι ότι η κλίμακα του δικτύου, ο μεγάλος αριθμός κόμβων του, όταν κάθε συσκευή – ακόμη και ένας λαμπτήρας – θεωρείται δικτυακά συνδέσιμος, δεν έχει προηγούμενο στην ιστορία της τεχνολογικά εφαρμοσμένης μηχανικής. Αφετέρου, εάν δεν δοθεί επαρκής προσοχή σε μερικούς από τους κρυμμένους κινδύνους της τεχνικής μελέτης τέτοιων διαδικτύων, η προκύπτουσα πολυπλοκότητα ή οι δυσμενείς περιπλοκές μπορούν να οδηγήσουν σε ασυμβατότητες και σχεδιαστικές ανεπάρκειες, το κόστος των οποίων μπορεί να υπερβεί ακόμα και τη μέγιστη δυνητική αξία της αρχικής δικτυωμένης εφαρμογής.

Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) is the protocol suite with the greatest penetration in modern networks. Although it is a connectionless mechanism without any guarantee on Quality Service, it has been adopted in most critical applications, even in real-time multimedia communications. During the last years, there is a growing trend to minimize the TCP/IP protocol stack, in an attempt to fit it into micro-controllers. Ipsil Ipμ8930 is such a micro- controller, which supports extra functionalities such as SPI, I2C, Serial apart from the classical Ethernet (UTP) interface. Ipμ8930 also integrates Web Server and provides the designer-engineer with many configuration capabilities through an integrated proprietary protocol (Ipsil Control Protocol - ICP). During this thesis, I was appointed with the task of working on the Ipμ8930 micro-controller, through proper handling of digital/analog inputs/outputs in a series of remote monitoring and management cases. I had to write programming code, including JavaScript, Java applets and html. Part of my work had to do with the design and development of sensor boards dealing with luminosity measurements and motion detection. Τhe cases, which I developed, examined and finally carried out are indicative of the possibilities that existing technologies can achieve when they integrate TCP/IP network connectivity available everywhere nowadays.