أوكاري

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة
شعار أوكاري

بروتوكول OCARI ( بروتوكول الاتصال المفتوح للأجهزة الصناعية الموثوقة المخصصة ) هو بروتوكول اتصال لشبكات المناطق الشخصية اللاسلكية منخفضة المعدل (LR-WPAN) مشتق من معيار IEEE 802.15.4. وقد طُوّر من قِبل الاتحاد التالي خلال مشروع OCARI الممول من قِبل الوكالة الوطنية الفرنسية للبحث العلمي (ANR):

  • كهرباء فرنسا ، قائد المشروع
  • DCNS
  • ون-آر إف تكنولوجيز، تيليت آر إف
  • مختبر تولوسان للتكنولوجيا وهندسة الأنظمة (LATTIS)
  • مختبر المعلومات وتعديل الأنظمة وتحسينها (LIMOS)
  • المعهد الوطني للبحوث المعلوماتية والآلية ( INRIA )
  • مختبر البحوث المعلوماتية

منذ نهاية مشروع الوكالة، واصلت كل من EDF و INRIA العمل مع BeamLogic لتطوير OCARI على نطاق صناعي.

متطلبات التصميم

تم تصميم برنامج OCARI لتلبية المتطلبات التقنية التالية:

  • يعمل على منصات IEEE 802.15.4 القياسية التي تستخدم وحدة التحكم الدقيقة Cortex M3 وجهاز الإرسال والاستقبال Atmel AT86RF233/231.
  • توفير شبكة متداخلة مع إمكانية التكوين الذاتي وتوفير الطاقة للتشغيل باستخدام البطارية.
  • القدرة على دعم عدد كبير من الأجهزة (أجهزة الاستشعار والمشغلات) لكل تطبيق باستخدام نفس منصة الأجهزة بحيث يكون التبادل ممكنًا.

سمات

يتميز بروتوكول OCARI عن بروتوكولات مثل Zigbee و WirelessHART و Isa100.11a بالخصائص التالية:

  • التوجيه الاستباقي والتكيفي الموفر للطاقة (يحتوي المسار للوصول إلى نقطة التجميع على الحد الأدنى من تكلفة الطاقة، ويتم إنشاء روابط جديدة تلقائيًا عند انقطاع الروابط الموجودة، ويتم الاحتفاظ بالروابط المتماثلة فقط) وموازنة الحمل لعقد جهاز التوجيه (يتم اختيار العقدة التي لديها أعلى طاقة متبقية ديناميكيًا من بين الجيران ذوي القفزة الواحدة).
  • تعتمد هذه التقنية على مزامنة موزعة لدورة التشغيل باستخدام مزامنة حتمية متعددة القفزات للعقد عبر إشارات متسلسلة. وتتيح تحديد فترة السكون لجميع عقد الشبكة لتوفير الطاقة.
  • آلية جدولة أنشطة تعتمد على خوارزمية تلوين موزعة بثلاث قفزات، تُقلل عدد الألوان (الخانات المحجوزة مسبقًا). بفضل هذه الآلية، يُمكن تحقيق توفير إضافي في الطاقة لعدم وجود تصادم، حيث يستيقظ العقد في خانته إذا كان لديه بيانات للإرسال، وفي خانات جيرانه المباشرين إذا كان لديه بيانات للاستقبال، ويبقى في وضع السكون بقية الوقت.
  • إعادة استخدام الفترات الزمنية مكانيًا (يمكن للجوار ذي الأربع قفزات إعادة استخدام اللون نفسه، وبالتالي الإرسال في الوقت نفسه). وهذا يُسهّل قابلية توسيع الشبكة لكل تطبيق.
  • دعم عقدة شبكة الهاتف المحمول: لا تحتوي عقدة الهاتف المحمول على لون، فهي ترسل بياناتها إلى أقرب جهاز ملون (في RSSI).

تنقسم دورة تشغيل مركز أبحاث السرطان في أوكاري إلى خمس فترات:

  • [T0-T1]: مزامنة حتمية متعددة القفزات للعقد باستخدام إشارات متتالية.
  • [T1-T2]: نقل الرسائل وبيانات الإشارة عن طريق المنافسة (CSMA/CA).
  • [T2-T3]: إرسال رسائل البيانات بدون تصادم (التجميع) في الفتحات الملونة (TDMA المحسن).
  • [T3-T4]: نقل رسائل البيانات بدون تصادم (نشر) في الفتحات الملونة.
  • [T4-T0]: النوم

دورة أوكاري

يتم تنظيم بنية شبكة OCARI على النحو التالي:

  • المنسق (ما يعادل "منسق شبكة IEEE 802.15.4 الشخصية"): المنسق العالمي لمجموعة أجهزة القياس. يتمثل دوره في بدء تشغيل الشبكة وإدارتها: تخصيص عناوين الشبكة، وإدارة الوصول إلى الشبكة، ونقطة الوصول إلى شبكة المجموعة.
  • يشارك جهاز التوجيه في عملية الترحيل الهرمي للشجرة (مع TTL) عندما لا يتم تعيين الألوان بعد، وفي التوجيه المخصص عندما يتم الحصول على الألوان.
  • لا يقوم الجهاز المحمول بدور المرحل، بل يستخدم جهازًا ملونًا كمرحل.

طوبولوجيا أوكاري

كومة

مجموعة أوكاري

التطبيقات

طُوِّر نظام OCARI لتلبية احتياجات المستخدمين في البيئات ذات القيود المفروضة على محطات توليد الطاقة والسفن الحربية. ومن التطبيقات النموذجية لنظام OCARI ما يلي:

  • مراقبة قياس الجرعات في الوقت الحقيقي .
  • مراقبة الحماية من الإشعاع في الوقت الحقيقي باستخدام أجهزة قياس الإشعاع المحمولة .
  • كشف الحرائق.
  • مراقبة الآلات والمعدات لأغراض الصيانة التنبؤية.
  • أجهزة متنقلة للاختبار والقياس أثناء فترات انقطاع الخدمة.
  • التحكم ذو الحلقة المفتوحة.

وحدات IEEE 802.15.4 المدعومة

  • Dresden Electronik deRFsam3-23T09-3/23M09-3: Atmel SAM3S و Atmel AT86RF233
  • Adwave Adwrf24-LRS: معالج Atmel SAM3S ومعالج Atmel AT86RF233 مقترنان بشريحة مضخم منخفض الضوضاء (LNA).

انظر أيضاً

مراجع