Рассмотрен протокол ADAM ASCII взаимодействия модулей в сети RS485, структуры специализированных микроконтроллерных модулей. Приведены форматы обмена модулей, особенности реализации на основе AVR микроконтроллеров. Проведена оценка размера программ модулей.

Анализ 32-разрядных архитектур ядер микроконтроллеров, разрабатываемых и лицензируемых ведущими производителями, показывает стремление к унификации микроконтроллеров на основе ядер ARM7,9 и Cortex-M. Рассмотрены особенности версий архитектуры ARM и основные характеристики ядер. Выделены решения Atmel - серия микроконтроллеров общего применения AT91SAM7S и высокоэффективных конфигурируемых микроконтроллеров AT91CAP7. Проанализированы проблемы версионных различий систем на основе ядра ARM и средств проектирования. Предложены дополнительные средства отладки программ в режиме реального времени.

Приведен анализ модели беспроводной сенсорной сети с узлами переменной активности и предложено ее компактное описание. На основе модели можно синтезировать произвольную топологию сети с достаточно большим числом узлов. Для автоматической генерации топологии сети, ее визуализации и анализа поведения предложена программная оболочка NetsModel. Показано использование оболочки для моделирования поведения сетей с регулярной и нерегулярной топологией. Приведены результаты моделирования mesh-сетей с периодической активностью узлов.

Проведено сравнение качественных показателей средств разработки для микроконтроллеров - WinAVR, CodeVision, IAR AVR, FlowCode на тестовых задачах интерфейса оператора.

Проанализированы современные технологии для построения наземных систем мониторинга (НСМ) лесных пожаров. Предложена архитектура интегрированной НСМ на основе видеонаблюдения и беспроводных сенсорных сетей для прогнозирования и раннего обнаружения лесных пожаров. Рассмотрены варианты построения беспроводных сенсорных сетей на основе технологий ZigBee и MeshLogic. Предложена реализация оптоэлектронного детектора дыма узла сенсорной сети. Приведены результаты экспериментов по оценке чувствительности датчика при изменении плотности задымления. Сформулированы задачи дальнейших исследований, связанных с обеспечением электропитанием и оптимизацией профиля энергопотребления, а также интеграция устройства в единую беспроводную систему мониторинга лесных пожаров.

Выполнен анализ датчиков, применяющихся в системах автоматического управления рабочим оборудованием экскаваторов. В качестве наиболее рационального решения предложен потенциометрический датчик. Рассмотрены процедуры калибровки и линеаризации характеристики потенциометрических датчиков.

Решена задача повышения эффективности взаимодействия MATLAB и Arduino при проектировании кибер-физических систем путем внесения изменений в реализацию стандартного протокола обмена со стороны Arduino. Предложено при запросе MATLAB на чтение данных с первого аналогового порта Arduino выполнять аналогово-цифровое преобразование данных со всех требуемых аналоговых портов с дальнейшей последовательной передачей полученных данных в MATLAB, что позволяет повысить качество управления динамичными процессами за счет уменьшения области неопределенности состояния многомерной быстродействующей системы управления. Кроме того, предложено функции предварительной обработки показаний датчиков выполнять средствами Arduino, что повышает гибкость кибер-физической системы за счет возможности изменения аппаратного обеспечения без изменения программного кода и протокола обмена MATLAB. Формальное описание взаимодействия MATLAB и Arduino позволяет реализовать протокол обмена с использованием беспроводных интерфейсов, микропроцессорных устройств и платформ, не совместимых с Arduino.

Розроблено систему моніторингу на базі бездротових сенсорних мереж. Мета роботи - реалізувати систему для екологічного моніторингу за допомогою безпровідних сенсорних мереж, а також застосування її на пасіці. Досліджено бездротові сенсорні мережі та їх участь у екологічному моніторингу та описано взаємодію бездротової мережі та протоколів передачі даних. Розглянуто і проаналізовано систему моніторингу, а також розглянуті системи, в яких вже застосовується моніторинг. Проведено експеримент, в якому перевірялося на яку максимальну відстань можуть передаватися параметри температури і вологості, експеримент проводився з перешкодами і без перешкод. Розглянуто алгоритми маршрутизації як вони працюють і як відбувається передача параметрів (температури і вологості) від датчиків до сервера. Досліджено і розроблено макет наземної системи моніторингу для екологічного моніторингу на основі бездротової технології побудови сенсорних мереж Zigbee з урахуванням того, що у дану мережу можуть додаватися нові вузли або їх повна заміна. Знайдено рішення як можна застосувати безпровідну мережу в такій області як бджільництво. Обрана Mesh-топологія і визначено розділено фізичні пристрої, що є вузлами цієї мережі. Спроектовано вузли з використанням у якості базової станції для датчиків Arduino та у якості бази передачі даних ZigBee модулі від компанії Digi під назвою XBee. Проведено дослідження даних вузлів на завадостійкість та стабільність передачі даних з використанням у якості базової станції для датчиків Arduino та у якості бази передачі даних ZigBee модулі від компанії Digi під назвою XBee. Проведено дослідження даних вузлів на завадостійкість та стбільність передачі даних з використанням датчиків полум'я, диму та температури з вологістю. Під час дослідження виявлено, що XBee вузли дуже нестабільно працюють поруч з Wi - Fi роутерами та при перешкодах у вигляді лісового масиву. Сформована постановка задачі, в якій показана актуальність даної системи, навіщо вона потрібна, хто зможе її використовувати, а також що містить система і як вона працює. Перераховано функції які виконує програма. Сформульовано висновок про результат експерименту, а також як можна надалі модернізувати систему, що можна додати і за якими параметрами можна ще спостерігати.

Розроблено систему моніторингу на базі бездротових сенсорних мереж. Мета роботи - реалізувати систему для екологічного моніторингу за допомогою безпровідних сенсорних мереж, а також застосування її на пасіці. Досліджено бездротові сенсорні мережі та їх участь у екологічному моніторингу та описано взаємодію бездротової мережі та протоколів передачі даних. Розглянуто і проаналізовано систему моніторингу, а також розглянуті системи, в яких вже застосовується моніторинг. Проведено експеримент, в якому перевірялося на яку максимальну відстань можуть передаватися параметри температури і вологості, експеримент проводився з перешкодами і без перешкод. Розглянуто алгоритми маршрутизації як вони працюють і як відбувається передача параметрів (температури і вологості) від датчиків до сервера. Досліджено і розроблено макет наземної системи моніторингу для екологічного моніторингу на основі бездротової технології побудови сенсорних мереж Zigbee з урахуванням того, що у дану мережу можуть додаватися нові вузли або їх повна заміна. Знайдено рішення як можна застосувати безпровідну мережу в такій області як бджільництво. Обрана Mesh-топологія і визначено розділено фізичні пристрої, що є вузлами цієї мережі. Спроектовано вузли з використанням у якості базової станції для датчиків Arduino та у якості бази передачі даних ZigBee модулі від компанії Digi під назвою XBee. Проведено дослідження даних вузлів на завадостійкість та стабільність передачі даних з використанням у якості базової станції для датчиків Arduino та у якості бази передачі даних ZigBee модулі від компанії Digi під назвою XBee. Проведено дослідження даних вузлів на завадостійкість та стбільність передачі даних з використанням датчиків полум'я, диму та температури з вологістю. Під час дослідження виявлено, що XBee вузли дуже нестабільно працюють поруч з Wi - Fi роутерами та при перешкодах у вигляді лісового масиву. Сформована постановка задачі, в якій показана актуальність даної системи, навіщо вона потрібна, хто зможе її використовувати, а також що містить система і як вона працює. Перераховано функції які виконує програма. Сформульовано висновок про результат експерименту, а також як можна надалі модернізувати систему, що можна додати і за якими параметрами можна ще спостерігати.