Моделі адаптивної системи розумного будинку на базі мереж петрі та моделей Маркова

Autor: Х. В. Береговська, В. М. Теслюк
Jazyk: English<br />Polish<br />Russian<br />Ukrainian
Rok vydání: 2024
Předmět:
Zdroj: Науковий вісник НЛТУ України, Vol 34, Iss 6 (2024)
Druh dokumentu: article
ISSN: 1994-7836
2519-2477
DOI: 10.36930/40340616
Popis: Сучасні системи розумного будинку потребують активної взаємодії з її користувачем, що дає змогу забезпечити високий рівень комфорту його мешканців і економії енергоносіїв. Понад це, взаємодія має бути максимально непомітною та не нав'язливою для користувача системи розумного будинку, нагадувати у зручній формі про важливі події, допомагати або, в автоматичному режимі, вирішити побутові проблеми та ін. Для вирішення цієї технічної проблеми та врахування зазначеної вище множини функцій, було запропоновано апаратно-програмну технічну систему, що використовує спеціальні мікроконтролерні засоби з системою давачів і актюаторів, апаратні засоби зв'язку, розроблене програмне забезпечення, що містить моделі управління на підставі мереж Петрі-Маркова, які дають змогу опрацьовувати дані від давачів і визначати активності користувача, опрацьовувати їх за спеціальними алгоритмами та видавати керувальні сигнали на актюатори (виконавчі пристрої), які будуть, залежно від ймовірностей настання тих чи інших подій, вмикати чи вимикати побутові пристрої тощо. Окрім цього, моделі управління на підставі мереж Петрі-Маркова дають змогу враховувати ймовірнісні процеси в системах розумного будинку, що надзвичайно важливо для систем п'ятого рівня інтелектуалізації. Запропонований підхід дає змогу: виконати комплексний аналіз найрізноманітніших сценаріїв розвитку подій в системах розумного будинку; дослідити динаміку та надійність як всієї системи, так і окремих її складників ще на системному рівні проєктування; вилучити неоднозначні ситуації під час спрацювання розгалужених переходів; врахувати ймовірнісні процеси, якими так переповнені системи розумного будинку; здійснити декомпозицію довільного рівня. Розроблено моделі управління на підставі мереж Петрі-Маркова та проведено їх дослідження. У процесі аналізу цих моделей та їх дослідження побудовано графи досяжності станів системи для аналізованих сценаріїв функціонування системи розумного будинку. Отримані результати демонструють скінченність та досяжність усіх станів виконання сценаріїв з використанням розроблених моделей управління, здатність моделювання та опрацювання різних сценаріїв функціонування в адаптивній системі розумного будинку. Найважливішою особливістю запропонованого підходу є долучення функціональних компонент системи (сенсори і актюатори), які представляють апаратний складник системи, в модель управління на базі мереж Петрі-Маркова, внаслідок чого розроблено моделі якісно нового функціонального рівня. Подальші дослідження передбачають апаратну реалізацію адаптивної системи розумного будинку з використанням моделей управління на підставі мереж Петрі-Маркова та реалізацію програмного ядра засобами розроблених моделей.
Databáze: Directory of Open Access Journals
Externí odkaz: