Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
13 results
Search Results
Item Комп’ютерна система оповіщення критичних значень мікроклімату в приміщенні(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-06) Парамуд, Я. С.; Янчинський, А. В.; Paramud, Y.; Yanchynskyi, A.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityДосліджено систему оповіщення, в якій дані датчиків можна збирати та аналізувати для подальшого опрацювання та дій. Сповіщення генеруються, коли дані порівнюються із певними критеріями. Базовим пристроєм для реалізації такої системи вибрано мікроконтролер ESP8266, оскільки цей контролер компанії Espressif є високоінтегрованим Wi-Fi SoC рішенням, яке задовольняє запити індустрії кіберфізичних систем щодо низького енергоспоживання, компактності та надійності. Таке рішення є одним із найефективніших для системи оповіщення. На основі цього мікроконтролера спроєктовано технічні засоби комп’ютерної системи та функціональне програмне забезпечення для реалізації функцій моніторингу та оповіщення про критичні значення мікроклімату в приміщенні. Досліджено архітектуру комп’ютерної системи. Обґрунтовано вибір основних вузлів апаратної частини системи, розглянуто елементну базу. Запропоновано деталізовану схему алгоритму роботи програмного забезпечення та продемонстровано результати функціонування розробленої комп’ютерної системи для оповіщення про критичні значення мікроклімату в приміщенні.Item Алгоритмічний підхід до проєктування нової медичної апаратури(Видавництво Львівської політехніки, 2020-03-01) Березко, Л. О.; Соколов, С. Є.; Berezko, L.; Sokolov, S.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityДосліджено можливість алгоритмізації проєктування складної електронної медичної апаратури. Таку апаратуру розглядають як елемент біотехнічної системи, що є окремим варіантом кіберфізичної системи. Біотехнічна система – це комплекс, до складу якого входять біологічний об’єкт, електронна медична апаратура та потенційний користувач. Проєктування електронної медичної апаратури має комплексний характер і залежить від особливостей біотехнічної системи. Кожна нова розробка передбачає індивідуальний підхід, але аналіз можливих узагальнених структур біотехнічних систем та особливостей їхніх елементів дає можливість систематизувати послідовність необхідних для їх створення операцій та запропонувати алгоритм проєктування, за яким отримують потрібний результат. Розглядається приклад використання алгоритмічного підходу при проєктуванні електроімпедансної медичної апаратури. Отримані результати можна використати при проєктуванні біотехнічних систем терапевтичного призначення.Item Особливості інструментальних засобів біомедичної кіберфізичної системи(Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2018-02-26) Березко, Л. О.; Соколов, С. Є.; Berezko, Leonid; Sokolov, Serhiy; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityПодано матеріали досліджень, пов’язаних із побудовою біотехнічних систем як складових кіберфізичних систем біомедичного призначення. Запропоновані узагальнені структури біомедичних біотехнічних систем дають змогу формулювати та розв’язувати задачі проектування таких біотехнічних систем як компонент кіберфізичних систем . Розглянуто, проаналізовано та запропоновано низку практичних заходів стосовно створення інструментальних засобів біотехнічних систем. Особливості взаємодії між біологічною та технічною складовими задають перелік експериментальних та теоретичних досліджень, що йдуть паралельно до технічних етапів реалізації. Особливості побудови біотехнічної системи на основі біоелектроімпедансометрії з погляду метрології полягає у неможливості мати взірцевий біологічний об’єкт. Похибки при біоелектроімпедансометрії виникають у результаті взаємодії інструментальних засобів і біологічного об’єкта та перерахунку біофізичних параметрів у фізіологічні характеристики. Докладно розглянуто експериментальні результати, які супроводжували розроблення та дали можливість побудувати біотехнічну систему для визначення рівня втрат крові.Item Забезпечення метрологічної надійності вимірювальних систем у реальному масштабі часу(Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Яцук, В. О.; Яцук, Ю. В.; Yatsuk, Vasyl; Yatsuk, Yuriy; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityДля забезпечення придатності методів вимірювання та вимірювального обладнання кіберфізичних систем на основі мереж фізичних та обчислювальних компонентів, які взаємодіють, упроваджують системи керування вимірюваннями. Реалізувати методи оперативного контролювання параметрів вимірювальних каналів розпорошених кіберфізичних систем на основі традиційних підходів практично неможливо через необхідність демонтажу та повторного монтажу їх вимірювальних компонентів. Окрім того, не перевіряються метрологічно з’єднувальні лінії між сенсорами та вимірювальними каналами та між вимірювальними пристроями різної ієрархії. Реалізація ж методу оперативного контролювання на основі переносних кодокерованих мір пов’язана із необхідністю автоматичного коригування похибок для кожного зі значень встановлюваних кодів та суттєвим впливом параметрів комутаційних елементів; це можливо тільки за умови наявності прецизійної елементної бази для відтворення величини, однорідної з вимірюваною. Запропоновано реалізовувати оперативне контролювання вимірювальних каналів кіберфізичних систем на основі тестових методів, що дає можливість відстежувати зміни вимірюваної величини. Для швидкодії доцільно застосовувати просторове розділення вимірювальних каналів із коригуванням похибок. Запропоновано тривходову структуру вимірювального каналу напруги постійного струму та подано її функцію перетворення. Показано, що у випадку незначних змін вимірюваної величини результат вимірювання можна отримати за час одного циклу перетворення. Під час істотних змін вимірюваної величини за умови необхідності регулювання параметрів технологічного процесу в реальному масштабі часу можна визначати швидкість її зміни протягом трьох послідовних циклів перетворення та вибирати будь-яке із отриманих значень. Здійснений аналіз похибок показав, що метрологічні властивості вимірювальних каналів кіберфізичних систем визначаються лише параметрами однозначних зразкових мір електричних величин. Наголошено на можливості реалізації віддаленого калібрування у реальному масштабі часу каналів вимірювання напруги постійного струму за умови, що однозначна міра напруги є знімною та переносною і можна виконати корекцію її додаткових похибок.Item Забезпечення метрологічної надійності в розпорошених вимірювальних системах(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-26) Яцук, В. О.; Бубела, І. З.; Микийчук, М. М.; Походило, Є. В.; Yatsuk, V.; Bubela, T.; Mykyychuk, M.; Pokhodylo, Ye.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityУ сучасній вимірювальній техніці кіберфізичні системи як розпорошені інтелектуальні системи на основі мереж фізичних та обчислювальних компонентів, які взаємодіють, забезпечують нові функціональні можливості щодо покращення якості процесів вимірювань. Для забезпечення ефективності вимірювань у розпорошених інформаційно-вимірювальних пристроях запропоновано використовувати переносні кодокеровані міри-імітатори. Застосування таких переносних кодокерованих мір дає змогу практично впроваджувати системи керування вимірюваннями, які забезпечують придатність методів вимірювання та вимірювального обладнання до використання за призначенням та заданий рівень ризиків отримання невірогідних результатів вимірювання. Показано також, що оперативне контролювання параметрів вимірювальних каналів дає змогу забезпечити метрологічну надійність розпорошених кіберфізичних систем, оскільки традиційні підходи в цьому випадку фактично не можна використовувати. Показано, що побудова калібраторів пасивних величин пов’язана із істотним впливом параметрів комутаційних елементів. Зазначено, що використання принципу імітації дає можливість водночас підвищити дискретність, точність і надійність та розширити функціональні можливості багатозначних мір електричного опору та імпедансу. Запропоновано реалізовувати чотиризатискачеві міри електричного опору в низькоомному (сильнострумовому та низьковольтному) діапазоні відтворення з корекцією похибок його вимірювання методом зміни напряму струму. В середньоомному піддіапазоні розглянуто способи побудови чотирипровідних імітаторів опору із інваріантністю до впливу адитивних зміщень схеми та уніфікацією із калібраторами напруги постійного струму. У високоомній області запропоновано трипровідні кодокеровані міри провідності із використанням високовольтного подільника напруги, що робить їх придатними для мікроелектронного виконання. Запропоновано та проаналізовано кодокеровані міри адмітансу для оперативного контролювання вимірювачів імпедансу. Аналіз похибок показав, що метрологічні властивості мір-імітаторів імітансу практично визначатимуться лише параметрами зразкових мір опору, ємності та індуктивності. Розроблені та проаналізовані структури кодокерованих мір електричного опору та комплексної провідності можуть бути реалізовані в мікроелектронному виконанні в базисі програмованих систем на чипі. Наголошено на можливості практичної реалізації універсального переносного калібратора напруги, електричного опору постійному струму та імпедансу з автоматичною корекцією похибок.Item Граничні можливості термоелектричних засобів вимірювання різниці температур з автоматичним налаштуванням(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-26) Яцук, В. О.; Здеб, В. Б.; Яцук, Ю. В.; Національний університет «Львівська політехніка»У багатьох галузях сучасної техніки використовуються вимірювачі різниці температур, від точності вимірювання якої залежать інші технологічні параметри контрольованих процесів, наприклад, у метеорології, вимірюванні витрат спожитої теплової енергії тощо. На основі термоелектричних перетворювачів можуть бути побудовані вимірювачі різниці температури для роботи в ширшому діапазоні температур порівняно з іншими типами сенсорів. Загалом точність вимірювання різниці температур визначається неідентичністю функцій перетворення сенсорів, значення якої забезпечується конструктивно-технологічними методами під час виготовлення. Її значення важко ідентифікувати в робочих умовах експлуатації та практично неможливо врахувати в структурах вторинних приладів для вимірювання різниці температур. У сучасній вимірювальній техніці кіберфізичні системи як розпорошені інтелектуальні системи на основі мереж фізичних та обчислювальних компонентів, які взаємодіють, забезпечують нові функціональні можливості щодо покращення якості процесів вимірювань. Запропоновано здійснювати автоматизоване оперативне налаштування метрологічних параметрів цифрових вимірювачів різниці температур під час експлуатації. Вторинний прилад запропоновано реалізовувати на основі програмованих на чипі структур з використанням кодокерованих багатозначних мір напруги. Показано, що під час розміщення обох термоелектричних перетворювачів у середовищах із відомими значеннями температури можна скоригувати похибки, спричинені інструментальними похибками сенсорів. Окрім того, за допомогою зміни кодів керування кодокерованими мірами напруги запропоновано визначати коефіцієнт перетворення вторинного приладу в певний момент часу та в заданих умовах експлуатації. Обговорено також можливості практичної реалізації цифрових вимірювачів різниці температур з автоматичним налагодженням у робочих умовах експлуатації.Item Кіберфізичні системи та їх програмне забезпечення(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-26) Чунжі, Ван; Яцишин, С. П.; Лиса, О. В.; Мідик, А.-В. В.; Національний університет «Львівська політехніка»; School of Computer Science, Hubei University of TechnologyУ зв’язку зі швидким розвитком кіберфізичних систем істотну увагу в світі звертають на різні аспекти їх формування й експлуатації. У 2014 р. NIST, USA створила Громадську робочу групу кіберфізичних систем для об’єднання широкого кола фахівців на відкритому громадському форумі, щоб допомогти визначити та сформувати їхні основні характеристики для керівництва розробленням та впровадженням «інтелектуальних» програм у різних сферах, серед яких розумні виробництво, транспортування, енергетика та охорона здоров’я. Важливим вважається питання програмного забезпечення, оскільки, по-перше, вказані системи складаються із великої, нерегламентованої кількості компонентів, рознесених у просторі й часі, а, по-друге, компоненти систем мають змогу самостійно, під власні потреби, додатково встановлювати необхідне програмне забезпечення, відоме як Middleware.Item Особливості біотехнічних компонентів кіберфізичних систем(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Березко, Л. О.; Соколов, С. Є.Синтезовано узагальнені структури біомедичних електроімпедансних біотехнічних систем як компонентів кіберфізичних систем. Запропоновані методологічні рекомендації розвитку електроімпедансної апаратури. The main structures of biomedical electroimpedance biotechnical systems as part cyberphysical systems were synthesized. The methodological recommendations on the electoimpedance apparatus development process were made.Item Види загроз у кіберфізичних системах(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Шологон, О. З.Проаналізовано різновиди атак та властивості безпечності у кіберфізичних системах. Для забезпечення збереження конфіденційності та захисту цілісності інформації розглянуто вимоги щодо криптографічних засобів захисту інформації у складі КФС. In the paper types of attacks and security properties of cyber-physical systems analysed. Requirements to cryptographіcal units for data security in cyber-physical system are reviewеd to ensure the confidentiality and integrity of information.Item Вразливості апаратного забезпечення кіберфізичних систем(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Шологон, Ю. З.Розглянуто способи захисту кіберфізичних систем. Виокремлено основні завдання, пов’язані з апаратним захистом кіберфізичних систем. Проаналізовано етапи роботи кіберфізичних систем, під час яких система є найвразливішою. The main methods of protecting cyber physical systems are described in this paper. The most important hardware security tasks were noticed. Analyzed staged of cyber physical systems on which systems is the most vulnerable.