Исследование вопросов управления в открытых вычислительных системах, построенных на базе современных магистрально-модульных компонентовНИР

Study of hardware and systems management in open computing systems built on the basis of modern bus-modular components

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Анализ схем Redfish для устройств промышленного интернета вещей, реализация этих схем на примере промышленного контроллера
Результаты этапа: Предложена и реализована в виде макета концепция работы (jobs) как основной единицы действий отдельной машины или станка. Предполагается, что существует очередь, в которую работы помещаются внешним агентом; один или несколько исполнителей работ выбирают работы из очереди и исполняют их. Redfish используется как для описания модели данных так и для описания действий над этой моделью. Основные состояния и переходы между ними: - QUEUED. В этом состоянии работа пребывает в очереди, ожидая выбора для исполнения. Она попадает в это состояние сразу после создания методом IIotJobService::SubmitJob. - IN PROGRESS. В этом состоянии работа исполняется. Она попадает в это состояние из состояния QUEUED, когда какой-то исполнитель освобождается и выбирает эту работу для исполнения. - REJECTED. В это состояние работа попадает, если после выбора ее исполнителем оказывается, что исполнитель не в состоянии выполнить работу (например, работа не соответствует типу доступного станка или параметры работы имеют недопустимые значения в данном контексте) - SUCCESS. В это состояние работа попадает после выполнения, если ее выполнение завершилось успешно. - FAILED. В это состояние работа попадает после выполнения, если ее выполнение завершилось неудачно. - PAUSED. В этом состоянии выполнение задачи приостановлено. Работа попадает в это состояние из состояния IN PROGRESS, если для нее был вызван метод PauseJob. Метод ResumeJob переводит работу обратно в состояние выполнения IN PROGRESS. - CANCELED. В этом состоянии выполнение задачи отменено. Работа попадает в это состояние, если для нее был выван метод CancelJob. В состояниях REJECTED, FAILED, SUCCESS и CANCELED работа может быть удалена из системы методом IIotJobService::DeleteJob. В настоящее время продолжается работа по определению типов объектов, коллекций, связей между объектами и методов объектов, которые будут составлять итоговую Redfish-схему.
2 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. Анализ возможных интерфейсов для связи устройств промышленного интернета вещей с облачной инфраструктурой, реализация
Результаты этапа: В 2023 продолжались работы по исследованию интерфейсов для связи устройств промышленного интернета вещей с облачными инфраструктурами. Предложена и апробирована на макете универсальная схема взаимодействия оконечного оборудования с облаком. Рассмотрены облачные инфраструктуры, которые должны содержать облачное хранение данных (иерархические файловые системы, реляционные базы данных либо объектно-ориентированные базы данных), облачные вычисления, средства обработки больших данных, а также системы искусственного интеллекта для анализа данных. В качестве примера таких облачных инфраструктур для апробации взяты Yandex Cloud и AWS. Устройства подключаются по сети к IoT-хабу – специальному объекту, расположенному в облачной инфраструктуре, и взаимодействуют с ним, обмениваясь данными. Как правило, устройства передают хабу телеметрические данные и получают от него управляющие команды. В качестве основного протокола взаимодействия между хабом и устройствами используется специально разработанный для интернета вещей протокол MQTT, в котором данные передаются в текстовом формате JSON. Протокол MQTT предназначен для взаимодействия с простыми устройствами, с небольшим объемом памяти и не слишком мощным процессором. Для апробации функциональности интерфейса Kinesis (AWS) и Data Streams (Yandex Cloud) была разработана программа, реализующая посылку потока данных в облако с использованием этого интерфейса. Эта программа также исполняется на микрокомпьютере Raspberry PI, но собирается уже с библиотекой Full AWS SDK. Данные в потоке по объему и интенсивности эмулируют типичный видеопоток от видеокамеры невысокого разрешения. В облаке для обработки этих данных было создано специальное правило, сохраняющее принятые данные в файловом хранилище S3 (AWS) и Object Storage (Yandex Cloud), каждый элемент потока сохраняется в отдельном файле. Планируется провести анализ пропускной способности данного канала передачи данных при использовании в качестве приемника данных как файлового хранилища S3, так и базы данных DynamoDB.
3 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. Интерфейсы для связи устройств промышленного интернета вещей с элементами локальной инфраструктуры
Результаты этапа:
4 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. Интерфейсы для связи устройств промышленного интернета вещей с облачной инфраструктурой, реализация
Результаты этапа:
5 1 января 2026 г.-31 декабря 2026 г. Обработка данных в облачной инфраструктуре (хранение, анализ, применение средств машинного обучения)
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".