guta gábor, kocsis imre - kiberfizikai rendszerek

Department of Measurement and Information SystemsBudapest University of Technology and Economics, Hungary

Kiberfizikai Rendszerek

Gábor Guta guta@mit.bme.hu, Imre Kocsis ikocsis@mit.bme.hu

LEGO MeetOffBudapest,

2014.09.23.

Cyber-Physical System (CPS)

2

Mindenütt jelenlévő beágyazott, hálozatba kötött rendszerek, amik monitorozzák és

beavatkoznak a fizikai világbaintelligens és megbízható módon

Hálozatba kötött beágyazott rendszerek terjedése

Felhő, „infusable” elemzés, Big Data

Beágyazott rendszerektől a CPSig

3

Direkt, manuális vezérlés, „zárt világ” tervezés

Beágyazott rendszerektől a CPSig

4

Direkt, manuális vezérlés, „zárt világ” tervezés

Magasfokon önjáró, „cyber” háttér rendszer,

környezet, „rajok”, …

Kiberfizikai Rendszerek Külöbözö definíciók

o NSF, EU, egyetem, ipar…

De itt vano Az okos városoktól & IoT-n át, az

önvezető autókigo Skálázható, átkonfigurálható

háttérszolgáltatás: alapkövetelmény

5

Egészségügy

Közlekedés

Energetika

Kiberfizikai Rendszerek Külöbözö definíciók

o NSF, EU, egyetem, ipar…

De itt vano Az okos városoktól & IoT-n át, az

önvezető autókigo Skálázható, átkonfigurálható

háttérszolgáltatás egy alap követelmény

6

Egészségügy

Közlekedés

Energetika

CPS oktatás: nyílt kérdések

7

Mit?(Beágyazott rendszerek, MDD, senzor hálozatok, szemantikus

& tudás integració, fractionated systems, M2M, stream

feldolgozás, átkonfigurálható SW, cloud platforms, …)???

Hogyan?

Elmélet: modell-alapú megközelítés

Elemzés & szintézis:laborok!

Legó, mint a CPS modellje

8

TU München

Laurent Ellerbach’s blog

A forrócsoki platform :)

• Motiváció: látványos kütyüt

• “Make: Lego and Arduino Projects”

• Bricktronics shield

• Arduino + Raspberry Pi

A vezérlő kártya

• Egyszerűsített bricktronics board

– nincs rajta I2C IO-Extender,

2-vel kevesebb szenzor port

– Az egyik motor vezérlése külső tápról (6V)

– ezt leszámítva

kompatibilis a

Brictronics

szoftverével

– kisebb méretben

megvalósítható

A program

Apache Virtual Computing Lab

12

Apache VCL

virtualizált adatközpont

...

Virtuálisgépek

Internet

Távoli kliens

Foglalás KapcsolódásTávoli asztal vagy

terminál-kapcsolat

Laborkörnyezet-példányok: az igények szerint

Akárhonnan, akármikor,akármivel

Felhasználó: egyszerű folyamat!

Laborgyakorlatok átalakítása

20%

80%

MELYIK FORMÁT VÁLASZTANÁ?

TANTERMI

FELHŐ

13

Laborfoglalkozás helyett: önálló munkao + konzultációk és

bemutatás

Időben rugalmas: probléma-megoldási fókusz

Új kommunikációs csatornák

VCL + CPS (+ IoT + …) PoC

14

Time-shareable arrangements

Cloud-on-Cloud

Apache VCL

VCL management network

VCL public network

Cloud instance

Network-attachedphys. devices

Experiment video stream

Belépés

15

Foglalás

16

Homokóra

17

Kapcsolódás

18

Liftoff

19

„Munka”

20

21

Integrating a field device: Raspberry Pi

22

Surprisingly popular

o In the target demographic

Almost a lab PC: rpi VCL module

Linux

o gentler learning curve

o In reservation: SSH access

Useful set of interfaces

ASM C scripting Java Wolfram

23