БЕСПРОВОДНЫЕ СЕНСОРНЫЕ СЕТИ В ЗАЩИЩАЕМЫХ ЗОНАХ

  • Г.П. Виноградов НИИ «Центрпрограммсистем»
  • А.С. Емцев НИИ «Центрпрограммсистем»
  • И. С. Федотов НИИ «Центрпрограммсистем»
Ключевые слова: Паттерн, беспроводная сеть, сенсор, искусственный интеллект

Аннотация

В военных целях беспроводные сенсорные сети позволяют «связать автономные
системы» в комплекс, обладающий свойством самоорганизации, когда объекты «умеют»
сами находить друг друга и формировать сеть, а случае выхода из строя какого-либо из
узлов могут устанавливать новые маршруты для передачи сообщений. Достичь желаемой
эффективности подобных комплексов возможно, главным образом, путем совершенство-
вания интеллектуальной составляющей их системы управления в целом и отдельным узлом
в частности. Однако следует отметить, что подавляющее число исследований в этой
области остается на теоретическом уровне. Цель состоит: 1) в исследовании и разработ-
ке алгоритмов построения архитектуры сети с мобильными узлами и с возможными их
отказами вследствие выполнения боевой задачи; 2) в исследовании и разработке использо-
вания узла сенсорной сети для сбора, анализа, передачи данных об обстановке и принятия
решения в зоне своей ответственности; 3) предложить в условиях ограничений по энерго-
потреблению и быстродействию сравнительно простые алгоритмы для придания узлу
сети свойства интеллектуального поведения. Показано, что требуемые алгоритмы можно
разработать, если выявить классы типовых ситуаций и успешные способы действия в
реальных условиях. На этой основе появляется возможность разработки формальных мо-
делей (паттернов) для реализации в системе управления узлом. Предложена двухуровневая
структура интеллектуальной системы управления сетью. Верхний уровень, реализуемый
оператором, соответствует таким свойствам, как выживание, безопасность, выполнение
обязательств согласно миссии, накопление и корректировка базы знаний в виде эффектив-
ных паттернов поведения. Объектом управления для нее является сеть, рассматриваемая
как некоторая функциональная система.

Литература

1. Akuldiz I.F. Besprovodnye sensornye seti: obzor [Беспроводные сенсорные сети: обзор].
Available at: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1389128601003024 (accessed
09 January 2021).
2. Fedunov B.E., Prokhorov M.D. Vyvod po pretsedentu v bazakh znaniy bortovykh
intellektual'nykh sistem [Conclusion on the precedent in the knowledge bases of on-board intelligent
systems], Iskusstvennyy intellekt i prinyatie resheniy [Artificial intelligence and decision-
making], 2010, No. 3, pp. 63-72.
3. Fedunov B.E. Mekhanizmy vyvoda v baze znaniy bortovykh operativno sovetuyushchikh
ekspertnykh sistem [Mechanisms of inference in the knowledge base of on-board operationally
advising expert systems], Izvestiya RAN TiSU [Izvestiya RAS TiSU], 2002, No. 4.
4. Vinogradov G.P., Prokhorov A.A., Shepelev G.A. Patterny v sistemakh upravleniya avtonomnymi
sistemami [Patterns in control systems of autonomous systems]. Informatsionnye i
matematicheskie tekhnologii v nauke i upravlenii [Information and mathematical Technologies
in Science and Management], 2020, No. 1 (17), pp. 40-54. Doi: 10.38028/ESI.2020.17.1.003.
5. Sosnin P.I. Modelirovanie rassuzhdeniy: Konspekt lektsiy [Modeling reasoning: Lecture
notes]. Ul'yanovsk: UlGTU, 2000, 74 p.
6. Vinogradov G.P. Patterny v avtonomnykh sistemakh pri vypolnenii missiy [Patterns in Autonomous
Systems when performing missions], VIII Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya
konferentsiya «Nechetkie sistemy, myagkie vychisleniya i intellektual'nye tekhnologii»
NSMVIT-2020 (29 iyunya – 1 iyulya 2020 g., g. Smolensk, Rossiya): Tr. Konferentsii [VIII International
Scientific and Practical Conference "Fuzzy Systems, Soft Computing and Intelligent
Technologies" NSMVIT-2020 (June 29 – July 1, 2020, Smolensk, Russia): Proceedings
of the conference]. In 2nd vol. Vol. 2. Smolensk: Universum, 2020.
7. Vinogradov G.P. Pattern control system, Software Journal: Theory and Applications, 2020,
No. 2, pp. 10-19. Available at: http://swsys-web.ru/en/pattern-control-system.html.
8. Fedunov B.E. Bortovye intellektual'nye sistemy takticheskogo urovnya dlya
antropotsentricheskikh ob"ektov (primery dlya pilotiruemykh letatel'nykh apparatov) [Onboard
intelligent systems of the tactical level for anthropocentric objects (examples for manned
aircraft)]. Moscow: De Libri, 2018, 246 p.
9. Erkin A. Rasshirenie vozmozhnostey besprovodnykh setey ZigBee: izmerenie koordinat uzlov
[Expanding the capabilities of ZigBee wireless networks: measuring the coordinates of nodes],
Besprovodnye tekhnologii [Wireless technologies], 2011, No. 1.
10. Safronov P.S. Analiz kharakteristik protokola funktsionirovaniya besprovodnykh sensornykh
setey LEACH: avtoref. diss. Yuzhno-Ural'skiy gosudarstvennyy universitet, 2017 [Analysis of
the characteristics of the protocol for the functioning of wireless sensor networks LEACH: abstract
dissertation. South Ural State University, 2017].
11. Galkin P.V. Algoritm upravleniya i optimizatsii informatsionnykh potokov v besprovodnoy
sensornoy seti [An algorithm for controlling and optimizing information flows in a wireless
sensor network], Vostochno-evropeyskiy zhurnal peredovykh tekhnologiy [Eastern European
Journal of Advanced Technologies], 2014, No. 3.
12. Galkin P.V. Model' i algoritm upravleniya informatsionnymi potokami v besprovodnoy
sensornoy seti [Model and algorithm of information flow control in a wireless sensor network],
Naukovі pratsі DonNTU [Scientific works of DonNTU], 2015, No. 1.
13. Muksunov T.R. Programmno-apparatnye metody obrabotki signalov dlya povysheniya
effektivnosti radioelektronnykh datchikov: avtoref. diss. [Software and hardware methods of
signal processing for improving the efficiency of radio-electronic sensors: abstract of the dissertation].
Tomsk, 2015.
14. Tarakanov E.V. Eksperimental'nye issledovaniya protokola peredachi dannykh s prioritetami v
besprovodnoy sensornoy seti v sisteme Tossim [Experimental studies of the data transmission
protocol with priorities in the wireless sensor network in the Tossim system], Izvestiya
Tomskogo politekhnicheskogo universiteta [Proceedings of the Tomsk Polytechnic University],
2012, Vol. 321, No. 5.
15. Programmirovanie Arduino – dokumentatsiya [Arduino programming-documentation].
Available at: http://arduino.ru/Reference (accessed 27 Desember 2020).
16. Obrabotka dannykh s datchika v rezhime kvazireal'nogo vremeni – stat'ya [Processing data
from the sensor in the quasi-real-time mode-article]. Available at: https://lhsblog.
info/programming/dlang/obrabotka-dannyih-s-datchika-v-rezhime-kvazirealnogovremeni/
(accessed 29 Desember 2020).
17. Tsvetkov A.A. Algoritmy effektivnogo kodirovaniya informatsionnykh istochnikov v sensornykh
setyakh [Algorithms for efficient encoding of information sources in sensor networks].
18. Erkin A. Rasshirenie vozmozhnostey besprovodnykh setey ZigBee: izmerenie koordinat uzlov
[Expanding the capabilities of ZigBee wireless networks: measuring the coordinates of nodes],
Besprovodnye tekhnologii [Wireless technologies], 2011, No. 1.
19. Safronov P.S. Analiz kharakteristik protokola funktsionirovaniya besprovodnykh sensornykh
setey LEACH: avtoref. diss. Yuzhno-Ural'skiy gosudarstvennyy universitet, 2017 [Analysis of
the characteristics of the protocol for the functioning of wireless sensor networks LEACH:
autoref. diss. South Ural State University, 2017].
20. Kucheryavyy A.E. Internet veshchey [Internet of Things], Elektrosvyaz' [Telecommunications],
2013, No. 1, pp. 21-24.
Опубликован
2021-04-04
Выпуск
Раздел
РАЗДЕЛ I. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ