Wykorzystanie układów FPGA do wstępnego przetwarzania i udostępniania informacji w modelu usług sieciowych

• Autorzy: Brzoza-Woch R. , Długopolski J. , Nawrocki P. , Zieliński K.

Warianty tytułu

EN

Application of FPGA integrated circuits for acquisition and providing information in compliance with Web service model

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano koncepcję rozwiązań wspomagających monitorowanie środowiska i oddziaływanie na otoczenie. Zaproponowane rozwiązania łączą w sobie nowoczesne technologie, takie jak FPGA (ang. Field Programmable Gate Array) ze sprawdzonymi i niezawodnymi rozwiązaniami komunikacyjnymi. Przeprowadzono dyskusję użyteczności prezentowanych rozwiązań w porównaniu z implementacjami bazującymi na systemach mikroprocesorowych. W pracy uwzględniono również aspekt wysokopoziomowej integracji wielu urządzeń monitorujących i wykonawczych z systemami informatycznymi klasy biznesowej przy pomocy usług pośredniczących wykorzystujących najnowocześniejsze technologie w tej dziedzinie.

EN

This paper presents solutions for environmental conditions monitoring and interactions. The proposed solutions combine modern FPGA (Field Programmable Gate Array) technology with proven network communication protocols. A comparison between the FPGA-based and analogous microcprocessor-based systems is presented. We also discuss selected aspects of integrating multiple environment monitoring devices with enterprise class systems using dedicated proxy services which employ cutting edge software solutions.

Słowa kluczowe

PL

FPGA; usługa sieciowa; SOA; czujnik

EN

FPGA; web service; SOA; sensor

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 7
• Strony: 340--347
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., schem.

Twórcy

autor

Brzoza-Woch R.

• AGH Akademia GórniczoHutnicza, Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji, Katedra Informatyki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Długopolski J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji, Katedra Informatyki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Nawrocki P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji, Katedra Informatyki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Zieliński K.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji, Katedra Informatyki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Luan Z., Zhang W., Zhang Y., Lu Y., A new high-speed FPGA and Ethernet Based Embedded Data Acquisition System, IERI Procedia, 2 (2012), 444-449
• [2] Ning Y., Guo Z., Shen S., Peng B., Design of Data Acquisition and Storage System Based on the FPGA, Procedia Engineering, 29 (2012) 2927-2930
• [3] Huang B.K., Vann R.G.L., Freethy S., Myers R.M., Naylor G., Sharples R.M., Shevchenko V.F., FPGA-based embedded Linux technology in fusion: The MAST microwave imaging system, praca przyjęta do druku w Fusion Engineering and Design
• [4] Schiffer R.T., Flaska M., Pozzi S.A., Carney S., Wentzloff D.D., A scalable FPGA-based digitizing platform for radiation data acquisition, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, 652 (2011) 491-493
• [5] Chen C., Shao J., Yin H., Meng S., Chen J., Fang G., Data Acquisition System of Ultra-Wide Band Life Detection Radar Based on PC104 and FPGA, Proceedings of the International Conference on Systems and Informatics (2012), 380-384
• [6] Wang X., Lu Y., Zhang L., Design and implementation of highspeed real-time data acquisition system based on FPGA, The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications, 13 (2006), n.4, 61-66
• [7] Yan B., Sun Y., Ding F., Yuan H., Design of CMOS Image Acquisition System Based on FPGA, Proceedings of the Conference on Industrial Electronics and Applications (2011), 1726-1731
• [8] Yan G., Yan H., Design of Image Acquisition System Based of FPGA, Applied Mechanics and Materials, 40-41 (2011), 510-515
• [9] Desmouliers C., Oruklu E., Saniie J., FPGA-Based Design Of a High-Performance and Modular Video Processing Platform, Proceedings of the International Conference on Electro/Information Technology (2009) 393-398.
• [10] McBader S., Lee P., An FPGA Implementation of a Flexible, Parallel Image Processing Architecture Suitable for Embedded Vision Systems, Proceedings of the International Parallel and Distributed Processing Symposium, (2003)
• [11] Peterson M., Rodriguez D., Smart Building Architecture: Communication Subsystem, Proceedings of IEEE Southeastcon (2012), 1-5
• [12] Schor L., Sommer P., Wattenhofer R., Towards a Zero-Configuration Wireless Sensor Network Architecture for Smart Buildings, Proceedings of the First ACM Workshop on Embedded Sensing Systems for Energy-Efficiency in Buildings (2009), 31-36
• [13] Zhang J., Song G., Wang H., Meng T., Design of a Wireless Sensor Network based Monitoring System for Home Automation, Proceedings of the International Conference on Future Computer Sciences and Application (2011), 57-60
• [14] Pannuto P., Dutta P., Exploring Powerline Networking for the Smart Building, Proceedings of IP+SN'11: Extending the Internet to Low power and Lossy Networks (2011)
• [15] Stavropoulos T.G., Tsioliaridou A., Koutitas G., Vrakas D., Vlahavas I., System Architecture for a Smart University Building, Proceedings of ICANN, 3 (2010), 477-482
• [16] Saad L.B., Chauvenet C., Tourancheau B., Heterogeneous IPv6 Infrastructure for Smart Energy Efficient Building, Proceedings of SDEWES (2011), 1-13
• [17] Cuenca-Asensi S., Ramos-Morillo H., Llorens-Martinez H., Macia-Perez F., Reconfigurable Architecture for Embedding Web Services, Proceedings of the Southern Conference on Programmable Logic (2008), 119-124
• [18] Chang C.E., Mohd-Yasin F., Mustapha A.K., An Implementation of Embedded RESTful Web Services, Proceedings of the Conference on Innovative Technologies in Intelligent Systems and Industrial Applications (2009) 45-50
• [19] Machado G.B., Siqueira F., Mittmann R., Vieira C.A.V., Embedded Systems Integration Using Web Services, Proceedings of the International Conference on Networking, International Conference on Systems and International Conference on Mobile Communications and Learning Technologies (2006), 18-23
• [20] Navabi Z.: Embedded Core design with FPGAs, McGraw-Hill, 2007
• [21] ALTERA: Cyclone III Device Handbook, 2012, http://www.altera.com/literature/hb/cyc3/cyc3_ciii5v1.pdf [ostatni dostęp: 28.11.2012]
• [22] ALTERA: Serial Configuration (EPCS) Devices Datasheet, 2012, http://www.altera.com/literature/hb/cfg/cyc_c51014.pdf [ostatni dostęp: 28.11.2012]
• [23] Strona internetowa społeczności skupionej wokół standardu 1-Wire http://www.1wire.org [ostani dostęp: 28.11.2012]
• [24] Philips Semiconductors, The I2C-Bus Specification, version 2.1, 2001.
• [25] Datasheet SHT7x (SHT71, SHT75) Humidity and Temperature Sensor IC http://www.sensirion.com [ostatni dostęp: 28.11.2012]
• [26] Ruta A., Li Y., Learning pairwise image similarities for multiclassification using kernel regression trees, Pattern Recognition, 45, (2012), n.4, 1396–1408
• [27] Ruta A., Brzoza-Woch R., Zielinski K., On fast development of FPGA-based SOA services – machine vision case study, Design Automation for Embedded Systems, 16 (2012) n.1, 45–69
• [28] Ambroszkiewicz S., Brzeziński J., Cellary W., Grzech A., Zieliński K. (edytorzy): SOA Infrastructure Tools – Concepts and Methods, rozdział Embedded SOA - Bachara P., Długopolski J., Nawrocki P., Ruta A., Zaborowski W. Zieliński K., Poznan University of Economics Press (2010), 47 - 81
• [29] Atzori L., Iera A., & Morabito G., The Internet of Things: A survey. Computer Networks (2010), vol. 54, no. 15, pp. 2787-2805.
• [30] Zhang K., & Han D., Research on the complexity in Internet of Things, In Proceedings of the 2010 International Conference on Advanced Intelligence and Awareness Internet, Beijing, China, (2010) October 23 - 26, pp. 395-398