Design og produksjon av innbygningselektronikk, programvare, telemetri- og fjernstyringsapplikasjoner


Distribuerte systemer

Bildet under viser strukturen for NovOtime, et system for avlesning og formidling av mellomtider innen orientering. Dette systemet er et perfekt eksempel på et distribuert system, et totalsystem bestående av skreddersydde "embedded"-moduler av forskjellig funksjonalitet som innhenter og utveksler data med forskjellig utstyr spredt over et stort geografisk område. Data samles gjerne på en server for videreformidling til en presentasjonsenhet. I noen tilfeller trenger man ikke server, men kan la ute-modulene kommunisere direkte mot en PC-basert applikasjon som da fungerer som server. I andre løsninger trenger man ingen PC-applikasjon, men kan isteden la bruker hente data direkt fra server og få data presentert på et ønsket format, tekstbasert eller grafisk, direkte i sin egen nettleser.


Eksempel på et distribuert system: NovOtime

Kommunikasjonen går på det viste eksemplet delvis på GPRS i mobilnettet, deretter over på internett på faste linjer til server. Fra server går det på faste linjer til applikasjons-PC, men avhengig av tilgjengeligheten på faste internettlinjer så kan også denne delen gå delvis i mobilnettet.

Normalt kjøres kommunikasjon på UDP-format over internett da dette er en protokoll som har betydelig mindre overhead og som derfor tillater meldinger å komme mye raskere frem. UDP har ingen garant for fremsending så dette håndteres da av omkringliggende programvare. I andre tilfeller kan man kjøre TCP-protokoll, gjerne med HTTP-formatering slik at det er kompatibelt med nettlesere. Siden stort sett alle brannmurer normalt er åpen for HTTP-trafikk (vanlig www-trafikk) så kan dette i mange tilfelle forenkle bruk, spesielt på nye steder og på nett man ikke selv har styring over. Men fordelen med å komme lett gjennom brannmurer går da på bekostning av hastigheten slik at dette alltid vil være en vurdering av behov for rask overføring kontra enkelt oppsett. Spesielt når man kjører over mobile nettverk kan dette valget ha stor betydning.

AUTOflyer prosjektet viser en annen kommunkasjonsmetode. Her går data på 2-veis UHF radiolink på det lisensfrie 433MHz båndet. Har man behov for å overføre små datamengder over korte avstander, typisk under 1km fri sikt, så er dette et godt alternativ. Det er uavhengig av eventuelle problemer i telenettet og det koster ingenting i form av abonnement- og overførings-kostander. Med bruk av lisensierte radiofrekvenser, slik det er brukt i Minecat prosjekte, så kan man kjøre betydelig høyere effekt og oppnå tilsvarende lengre kommunikasjonsavstander.

Rent kabelbaserte internettløsninger er også et alternativ når man har faste stasjoner og god infrastruktur. På den annen side har man situasjoner hvor man har behov for kommuniaskjon langt utenfor dekningsområde for GSM eller andre vanlige mobilnettløsning (ICE). I dette tilfelle kan bruk av satelittlink som del av opplegget være et godt alternativ. I det store og hele kan alle typer kommunikasjonslinker tenkes å inngå i et slik distribuert opplegg. Det er kun driftskostnader, tilgjengelighet av nett og behovet for hastighet og responstid som setter begrensinger.

Programvare på server kan enten være enkle løsninger basert på standard web-hotell med tillegg av enkle grensesnitt laget som CGI, PHP eller Java. Selve serverprogramvaren er da den som levers av web-hotell leverandøren, gjerne basert på Apache-server som kjører på en Linux plattform. For spesielle applikasjoner, slik som for eksempel NovOtime, så kan det være aktuelt med spesiallaget server-programvare for å kunne blande forskjellige kommunikasjonsprotokoller og dataruting på en optimal måte. Denne programvaren kan man så kjøre på sin egen dedikerte server, eller man kan velge å leie plass på en VPS-server hos en større leverandør. VPS (Virtual Private Server) er mye likt web-hotell, bare med den forskjell at man her selv styrer operativsystem og velger hvilken serverprogramvare og hvilke tilleggsapplikasjoner man velger å legge inn. Oppsett av en VPS er av samme årsaker betydelig mer komplisert enn et web-hotell. For mindre bedrifter ute egen IT-avdeling er det som oftest bedre å leie denne tjenesten slik at man ikke trenger å tenke på vedlikehold, drift og sikkerhet rundt serverløsningen.

Eksempler på grafiske brukergrensesnitt laget av Novatron AS

I distribuerte systemer er det ofte et grensesnitt mot bruker, enten dette er profesjonelle systemoperatører eller vanlige privatpersoner. I noen tilfeller kan det være aktuelt å kjøre grensenittet mot bruker som en applikasjon som lastes ned og installeres på brukerens PC, nettbrett eller mobiltelefon. Kommunikasjonen er da skjult for bruker og kan være optimalisert for den aktuelle bruken, mens det synlige grensesnittet må være enkelt å intuitivt for brukeren å forholde seg til. I andre tilfeller kan det være enklere å kun basere seg på applikasjoner som går på server og som man kan koble seg til med en vanlig nettleser. Uansett om programmene kjøres på server eller som nedlastet applikasjon så kan vi tilby skreddersydde grensesnitt med data presentert på en måte som passer for applikasjonen. De viste eksemplene over gir en smak av hva som her kan tilbys i form av grensesnitt basert på en kombinasjon av Java på server, Java applett som kjøres i nettelser, og andre interaktive løsninger. Måleverdier kan da presenteres på søylediagram, som glidende trendkurver eller som paneler med analoge (viserinstrument) eller digitale instrumenter. AUTOflyer viser også en løsning hvor GPS-posisjon målt i modul plottes i sann tid på et zoom- og panorerbart kart på PC. Hvilke løsninger og hvordan de skal presenteres er gitt av brukerens behov.

HKK/14.09.2012