Home >Documents >DSPLabs Technical Reportdsplabs.cs.upt.ro/grants/melissevs/pdfs/DSPL-TR.2010.2.pdf · ultima ora in...

DSPLabs Technical Reportdsplabs.cs.upt.ro/grants/melissevs/pdfs/DSPL-TR.2010.2.pdf · ultima ora in...

Date post:21-Sep-2019
Category:
View:4 times
Download:0 times
Share this document with a friend
Transcript:
  • Digital Signal Processing Laboratories in Timisoara

    Department of Computer and Software Engineering POLITEHNICA University of Timisoara 2, Vasile Parvan Blvd., 300223 – Timisoara, Romania Tel: + 40 256 403271, Fax: + 40 256 403214 Http://dsplabs.cs.upt.ro/

    DSPLabs

    Technical Report

    DSPL-TR.2010.2 Title MELISSEVS, model integrat de reprezentare a

    sistemelor colaborative robotice si de senzori inteligenti in aplicatii de explorare-supraveghere de mediu: Raport final

    Authors Mihai V. MICEA, Razvan CIOARGA, Vladimir CRETU, Bogdan STRATULAT, Dan CHICIUDEAN

    Language Romanian Project ID ID_22, MELISSEVS Project Title Model for rEpresentation of coLlaborative robotic and Intelligent

    Sensor Systems in EnVironment exploration and Supervision applications

    Project Type Grant PNCDI II - "IDEAS" Program Activity ID Final Report Year 2010

  • Digital Signal Processing Laboratories in Timisoara

    Department of Computer and Software Engineering POLITEHNICA University of Timisoara 2, Vasile Parvan Blvd., 300223 – Timisoara, Romania Tel: + 40 256 403271, Fax: + 40 256 403214 Http://dsplabs.cs.upt.ro/

    2 DSPLabs Technical Report, DSPL-TR.2010.2

    Cuprins

    1 Introducere 3

    2 Principalele rezultate obtinute 4 2.1 Sistemul de modelare MELISSEVS .............................................................. 4 2.2 Modelul decizional si de coordonare ............................................................. 5 2.3 Limbajul eBML si simulatorul eBMS ........................................................... 5 2.4 Serviciul de colectare, prelucrare si vizualizare a datelor.............................. 6 2.5 Serviciul de localizare a nodurilor mobile ..................................................... 7 2.6 Serviciul de sincronizare a nodurilor wireless ............................................... 7 2.7 Serviciul de control al consumului electric la nivel de nod ........................... 8

    3 Impactul rezultatelor obtinute 10 3.1 Impactul stiintific ......................................................................................... 10 3.2 Impactul la nivel academic .......................................................................... 10 3.3 Impactul la nivel tehnologic......................................................................... 11 3.4 Impactul la nivel economic si social............................................................ 11

    Referinte bibliografice 12

  • Digital Signal Processing Laboratories in Timisoara

    Department of Computer and Software Engineering POLITEHNICA University of Timisoara 2, Vasile Parvan Blvd., 300223 – Timisoara, Romania Tel: + 40 256 403271, Fax: + 40 256 403214 Http://dsplabs.cs.upt.ro/

    DSPLabs Technical Report, DSPL-TR.2010.2 3

    1 Introducere

    Scopul proiectului este conceperea, dezvoltarea si analiza unui model integrat de reprezentare a sistemelor colaborative robotice si de senzori inteligenti, MELISSEVS, destinat realizarii aplicatiilor de explorare-supraveghere de mediu, cu impact direct asupra societatii informationale moderne, introducerii tehnologiilor de ultima ora in industrie si in viata cotidiana, precum si in protectia mediului. Obiectivele si activitatile de cercetare-dezvoltare stabilite in planul de proiect au fost atinse cu succes. Tab. 1 sintetizeaza principalele obiective ale proiectului.

    Tab. 1. Principalele obiective ale proiectului.

    Obiective Grad de realizare Studiul modelelor existente pentru formalizarea tiparelor de comportament colaborativ

    100%

    Studiul şi analiza soluţiilor de comunicare, localizare şi sincronizare existente în domeniul reţelelor de senzori

    100%

    Definirea unui set coerent de modele pentru formalizarea tiparelor de comportament colaborativ / asociativ

    100%

    Modelarea infrastructurii, a serviciilor oferite si a interactiunilor din cadrul unei retele eterogene de senzori inteligenti

    100%

    Evaluarea si testarea modelelor definite pentru tiparele de comportament colaborativ / asociativ

    100%

    Dezvoltarea unei metodologii eficiente de coordonare şi distribuire a sarcinilor în sisteme colaborative

    100%

    Analiza integrata si evaluarea la nivel de sistem a setului de modele dezvoltat pentru reprezentarea tiparelor de comportament colectiv al sistemelor robotice asociative si a retelelor de senzori inteligenti

    100%

    Realizarea unui set de site-uri de web dedicate prezentarii proiectului si aplicatiilor dezvoltate cu acesta

    100%

    Membrii echipei au efectuat o serie de stagii de cercetare, documentare, pregatire si schimb de experienta la: (1) State University of New York at Stony Brook, SUA; (2) University of Ottawa, Canada; (3) Laboratoarele IPAL si National University of Singapore, Singapore; (4) Budapest Univ. of Technology and Economics, Ungaria. Conceptele si tehnologiile realizate in cadrul proiectului reprezinta contributii proprii ale membrilor echipei de proiect. Cele mai semnificative dintre acestea vor fi prezentate la Sectiunea 2. Rezultatele obtinute au fost publicate intr-un numar semnificativ de lucrari stiintifice de prim nivel in domeniu (13 lucrari publicate si 2 in proces de recenzie).

  • Digital Signal Processing Laboratories in Timisoara

    Department of Computer and Software Engineering POLITEHNICA University of Timisoara 2, Vasile Parvan Blvd., 300223 – Timisoara, Romania Tel: + 40 256 403271, Fax: + 40 256 403214 Http://dsplabs.cs.upt.ro/

    4 DSPLabs Technical Report, DSPL-TR.2010.2

    2 Principalele rezultate obtinute

    2.1 Sistemul de modelare MELISSEVS

    Sistemul MELISSEVS (Model for rEpresentation of coLlaborative robotic and Intelligent Sensor Systems in EnVironment exploration and Supervision applications, citit Melisseus – divinitate a roiurilor de albine si a procesului melifer, in mitologia greaca) este conceput ca un model integrat de reprezentare a sistemelor colaborative robotice si de senzori inteligenti, destinat dezvoltarii aplicatiilor de explorare-supraveghere de mediu, cu impact direct asupra societatii informationale moderne, introducerii tehnologiilor de ultima ora in industrie si in viata cotidiana, precum si in protectia mediului. Componentele sistemului MELISSEVS (Fig. 1) reprezinta pe de o parte principalele nivele de abstractizare din cadrul sistemelor colaborative robotice si de senzori: infrastructura, comunicatia, mobilitatea, si nivelul decizional/de coordonare, iar pe de alta parte, principalele servicii oferite de catre aceste sistemele: serviciul prelucrari de date, cel de localizare si cel de sincronizare.

    MELISSEVS: Model sistem

    colective robotice / senzori inteligenti

    Model coordonarecentralizata

    Model coordonaremixta

    Model coordonaredistribuita /

    comportamentala(emergenta)

    Nivel decizional/ de coordonare Nivel infrastructura

    Model colectiverobotice

    Model reteasenzori

    Nivel comunicatie

    Model comunicatie

    Nivel mobilitate

    Model mobilitate

    Serviciu prelucraride date

    Serviciu de localizare

    Serviciu de sincronizare

    MELISSEVS: Model sistemcolective robotice / senzori inteligenti

    Model coordonarecentralizata

    Model coordonaremixta

    Model coordonaredistribuita /

    comportamentala(emergenta)

    Nivel decizional/ de coordonare Nivel infrastructura

    Model colectiverobotice

    Model reteasenzori

    Nivel comunicatie

    Model comunicatie

    Nivel mobilitate

    Model mobilitate

    Serviciu prelucraride date

    Serviciu de localizare

    Serviciu de sincronizare

    Fig. 1. Calea de feromoni in aplicatii de ocolire a obstacolelor.

  • Digital Signal Processing Laboratories in Timisoara

    Department of Computer and Software Engineering POLITEHNICA University of Timisoara 2, Vasile Parvan Blvd., 300223 – Timisoara, Romania Tel: + 40 256 403271, Fax: + 40 256 403214 Http://dsplabs.cs.upt.ro/

    DSPLabs Technical Report, DSPL-TR.2010.2 5

    2.2 Modelul decizional si de coordonare

    Nucleul sistemului de modelare il reprezinta nivelul decizional, de coordonare si planificare a activitatilor nodurilor retelei de roboti si senzori inteligenti. Modelul implementeaza paradigma comportamentului emergent bazat pe studiul coloniilor de furnici si formalizeaza un sistem de entitati independente care prezinta o cunoastere limitata a mediului inconjurator in care isi desfasoara activitatea (au doar cunostinte locale despre mediu) si care pot sa interactioneze una cu alta. Modelul are urmatoarele caracteristici cheie: (1) calculeaza numarul optim de noduri ce permit unei aplicatii specificate sa-si atinga obiectivul prin aplicarea tiparelor de comportament emergent; (2) determina probabilitatea de succes a sistemului; (3) calculeaza intervalul de timp necesar atingerii obiectivului specificat [6], [14]. Modelul se bazeaza pe o serie de parametri, cei mai importanti fiind: NE, numarul de noduri ce au intrat in sistem pana la momentul curent al analizei; NS, numarul de noduri ce au selectat solutia optima; TS, timpul necesar atingerii solutiei optime; NL, numarul de noduri ce au selectat solutia suboptima; TL, timpul necesar atingerii solutiei suboptime; γ, functia obiectiv, ce cuantifica stadiul in care se afla la un anumit moment fiecare nod in ceea ce priveste atingerea obiectivului. Au fost definite o serie de metrici, ca elemente functionale ale modelului, precum si pentru evaluarea performantelor acestuia in cadrul unei varietati de aplicatii posibile. A reprezinta afinitatea selectarii unui anumit tip de solutie (AS pentru solutia optima, AL pentru cea suboptima). PS, respectiv, PL definesc probabilitatile de selectare a uneia din cele doua tipuri de solutii. O alta metrica evalueaza gradul de vitalitate (Liveness) a sistemului, adica numarul de noduri ce urmaresc in mod direct obiectivul stabilit, raportat la numarul de elemente ce executa activitati colaterale. Modelul a fost validat cu succes de catre suita de aplicatii computationale Mathematica, in cadrul simularilor realizate cu simulatorul eBMS (vezi sectiunea urmatoare) [6], [14], precum si prin experimentele realizate cu o serie de aplicatii practice [3] - [5], [10], [15].

    2.3 Limbajul eBML si simulatorul eBMS

    Natura comportamentului sistemelor autonome colaborative ingreuneaza in foarte multe cazuri prezicerea tuturor scenariilor posibile pentru configurarea acesora sau pentru tratarea erorilor posibile. Practic este extrem de dificila crearea unor strategii de conducere sau de redresare pentru toate rezultatele posibile. Astfel apare necesitatea crearii unei modalitati de specificare formala a comportamentului emergent. eBML (emergent Behavior Modelling Language) este un limbaj de specificare formala a tiparelor de comportament emergent. eBML se bazeaza pe limbajul formal UML prezentand o serie de facilitati similare: activitati, tranzitii, operatori booleani si puncte de decizie.

  • Digital Signal Processing Laboratories in Timisoara

    Department of Computer and Software Engineering POLITEHNICA University of Timisoara 2, Vasile Parvan Blvd., 300223 – Timisoara, Romania Tel: + 40 256 403271, Fax: + 40 256 403214 Http://dsplabs.cs.upt.ro/

    6 DSPLabs Technical Report, DSPL-TR.2010.2

    In scopul evaluarii si testarii modelelor definite a fost proiectat si implementat un simulator de comportament emergent numit eBMS (emergent Behavior Model Simulator) [14], [15]. Simulatorul este o aplicatie orientata pe obiecte, scrisa in C++, folosind mediul de dezvoltare Microsoft Visual Studio 2008. Acesta este compus din doua module principale: un modul de configurare si un modul de simulare. Comportamentul fiecarei entitati este descris cu ajutorul limbajului eBML. Modulul de simulare utilizeaza un mediu ai carui parametri (dimensiuni, obstacole, pozitii initiale etc) sunt descrisi printr-o harta. Traseele ulterioare ale entitatilor sunt descrise pe aceeasi harta.

    2.4 Serviciul de colectare, prelucrare si vizualizare a datelor

    Serviciul de colectare, prelucrare si vizualizare a datelor sau CONDESCEND (cONDEsCEND: Organize aNd view Data collEcted by the CEntral NoDe) [13] ruleaza la nivelul entitatii centrale dintr-o arhitectura distribuita de tip retea de senzori sau colectiv de roboti si se compune dintr-o serie de module primare: (1) modulul de interfatare cu nodurile retelei; (2) modulul de gestionare a afisarii prin harti termice sau diagrame Voronoi (Fig. 2); (3) modulul de acces la baza de date. CONDESCEND a fost implementat folosind limbajul de programare C# si mediul de programare integrat Visual Studio 2008 Express Edition. S-au folosit versiuni imbunatatite ale algoritmilor de desenare a diagramelor Voronoi, respectiv a hartilor de temperatura pentru a tine cont de cantitatea de informatie vehiculata de nodurile wireless existente in mediul CORE-TX.

    Fig. 2. Harta de temperatura generata de sistemul CONDESCEND.

  • Digital Signal Processing Laboratories in Timisoara

    Department of Computer and Software Engineering POLITEHNICA University of Timisoara 2, Vasile Parvan Blvd., 300223 – Timisoara, Romania Tel: + 40 256 403271, Fax: + 40 256 403214 Http://dsplabs.cs.upt.ro/

    DSPLabs Technical Report, DSPL-TR.2010.2 7

    2.5 Serviciul de localizare a nodurilor mobile

    Serviciul de localizare realizeaza calculul pozitiei unui nod mobil (robotic), pe baza determinarii pozitiei relative a acestuia fata de alte doua noduri (mobile sau imobile) cu rol de referinte de localizare [9]. Tehnologia propune combinarea semnalelor radio wireless, cu semnalele ultrasonice, si se bazeaza pe faptul ca semnalul radio este de 106 ori mai rapid ca semnalul de ultrasunete. Au fost introduse si analizate cu succes doua metode de calcul al distantei: MTDOA (Modified Time-Difference-of-Arrival) si CTOF (Combined Time-of-Flight). Fig. 3 ilustreaza principiul de operare pentru metoda CTOF. Tehnicile ce utilizeaza colaborarea intre nodurile sistemului sunt mai flexibile si mai tolerante la erori deoarece chiar daca unul sau mai multe noduri se defecteaza, obiectivul poate fi inca indeplinit. Acuratetea sistemului propus este de 1 cm, aceasta crescand in cazul folosirii unor repere mai indepartate de coordonatele entitatii care se doreste a fi localizata.

    RobotR1

    RobotR2

    WMes 1 (START)WMes 1 (START)

    WMes 2(SONAR REQ)

    SonarReceive

    Task

    WMes 2(SONAR REQ)

    StartTIMERΔt

    SonarTransmit

    TaskStart

    TIMERδ

    StartTIMER

    δ

    WMes 3(SONAR START)

    WMes 3(SONAR START)

    SonarReceive

    Task SonarTransmit

    Task

    StopTIMERΔt

    2

    1

    Fig. 3. Algoritmul CTOF de calcul al distantelor.

    2.6 Serviciul de sincronizare a nodurilor wireless

    Serviciul de sincronizare a nodurilor wireless propus de sistemul MELISSEVS se bazeaza pe protocolul IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTP) si rezolva o serie de limitari ale acestuia generate de faptul ca se nu tine cont de topologia retelelor dinamice sau de cerintele impuse de nodurile wireless folosite.

  • Digital Signal Processing Laboratories in Timisoara

    Department of Computer and Software Engineering POLITEHNICA University of Timisoara 2, Vasile Parvan Blvd., 300223 – Timisoara, Romania Tel: + 40 256 403271, Fax: + 40 256 403214 Http://dsplabs.cs.upt.ro/

    8 DSPLabs Technical Report, DSPL-TR.2010.2

    A fost introdus un nou protocol dinamic de sincronizare, denumit DPTP (Dynamic PTP) [11] care implementeaza un nou set de mesaje corespunzator situatiior comune in cazul retelelor fara fir: descoperire dinamica, posibilitatea de parasire fortata a retelei etc. Fig. 4 prezinta arhitectura retelei din sistemul CORE-TX care a fost creata pentru evaluarea protocolului DPTP. Au fost executate o serie de simulari corespunzatoare unui trafic masiv de mesaje in retea (peste 5000 de mesaje) si s-au urmarit o serie de parametri precum deplasarea ceasului fiecarui nod. Rezultatele obtinute demonstreaza eficienta mai buna a protocolului DPTP fata de protocolul clasic PTP in cazul utilizarii unor retele fara fir structurate pe mai multe nivele.

    Fig. 4. Arhitectura retelei CORE-TX creata pentru evaluarea protolului DPTP.

    2.7 Serviciul de control al consumului electric la nivel de nod

    Tehnologia NiMH ofera un cost mai mic comparativ cu solutiile bazate pe Li-ion, deoarece ofera o capacitate mare de stocare (pana la 2700 mAh pentru celule AA standard), densitate mare de energie, contine elemente chimice care nu au un impact negativ asupra mediului, si au caracteristici bune privind rata de incarcare si descarcare. Principalul dezavantaj al acestei tehnologii este robustetea sa redusa atunci cand este vorba de conditii extreme care afecteaza capacitatea de stocare a bateriei si, prin urmare, performantele sale. O alta problema ramane rata de autodescarcare care nu este neglijabila, dar pot fi cuantificate si utilizate in calcule. Serviciul de control al consumului electric ofera un sistem de incarcare in-situ al setului de acumulatori electrici de la nivelul fiecarui nod, monitorizarea si calculul starii de incarcare, precum si predictia duratei de functionare a acumulatorilor cu

  • Digital Signal Processing Laboratories in Timisoara

    Department of Computer and Software Engineering POLITEHNICA University of Timisoara 2, Vasile Parvan Blvd., 300223 – Timisoara, Romania Tel: + 40 256 403271, Fax: + 40 256 403214 Http://dsplabs.cs.upt.ro/

    DSPLabs Technical Report, DSPL-TR.2010.2 9

    privire la numarul de cicluri de incarcare-descarcare ramase [12]. Sistemul foloseste o combinatie de tehnici de terminare a incarcarii bazate in special pe determinarea voltajului si a temperaturii acumulatorilor, precum si o masurare exacta a energiei furnizate sistemului de baterii printr-un algoritm de contorizare a sarcinilor electrice. Fig. 5 prezinta arhitectura software a sistemului de control al bateriilor. Acesta are capacitatea de a recalcula parametrii necesari in cazul schimbarii acumulatorilor. Sistemul a fost proiectat astfel incat sa introduca un consum minim de energie in sistem.

    Battery State Manager

    Temp.Monitor

    Current Monitor

    CoulombCounter

    BatteryMonitor

    Comm.Manager

    Tick

    Tim

    erD

    rive

    rH

    RT

    Task

    Man

    ager

    MCU Control

    UARTDriver

    ADCDriver

    TimerDriver

    FlashDriver

    I2CDriver

    SPIDriver

    RTC Driver

    Hardware

    Task

    Man

    ager

    Lay

    er

    APP

    L La

    yer

    HA

    L

    Battery State Manager

    Temp.Monitor

    Current Monitor

    CoulombCounter

    BatteryMonitor

    Comm.Manager

    Tick

    Tim

    erD

    rive

    rH

    RT

    Task

    Man

    ager

    MCU Control

    UARTDriver

    ADCDriver

    TimerDriver

    FlashDriver

    I2CDriver

    SPIDriver

    RTC Driver

    Hardware

    Task

    Man

    ager

    Lay

    er

    APP

    L La

    yer

    HA

    L

    Fig. 5. Arhitectura software a sistemului de control al consumului electric.

  • Digital Signal Processing Laboratories in Timisoara

    Department of Computer and Software Engineering POLITEHNICA University of Timisoara 2, Vasile Parvan Blvd., 300223 – Timisoara, Romania Tel: + 40 256 403271, Fax: + 40 256 403214 Http://dsplabs.cs.upt.ro/

    10 DSPLabs Technical Report, DSPL-TR.2010.2

    3 Impactul rezultatelor obtinute

    3.1 Impactul stiintific

    Conceptele si tehnologiile realizate in cadrul proiectului reprezinta contributii proprii ale membrilor echipei de proiect. Cele mai semnificative dintre acestea au fost prezentate la Sectiunea 2. Rezultatele obtinute au fost publicate intr-un numar semnificativ de lucrari stiintifice de prim nivel in domeniu (13 lucrari publicate si 2 in proces de recenzie). S-a elaborat, evaluat, testat si validat, un set coerent de modele pentru formalizarea tiparelor de comportament colaborativ (folosind in special tiparele de comportament emergent preluate de la coloniile de furnici si bancurile de pesti) [3] - [6], [10], [14], [15]. Serviciul de localizare a nodurilor mobile introduce o noua paradigma in conceptul de localizare distribuita si anume acela de localizare distribuita prin procese colaborative [9]. Prin implementarea acestor concepte, s-a obtinut o tehnica fiabila (poate functiona si in lipsa unui numar de noduri), avand o acuratete de 1 cm. Serviciul de control al consumului electric introduce, pe de o parte, o tehnica noua, destinata estimarii consumului si duratei de viata a acumulatorilor NiMH, si pe de alta parte, implementeaza un sistem integrat de monitorizare a consumului de energie a carui utilizare permite cresterea semnificativa a duratei de functionare a nodurilor unei retele de senzori inteligenti [12].

    3.2 Impactul la nivel academic

    Participarea activa a membrilor echipei de cercetare la activitatile prevazute in planul de realizare al proiectului a avut ca rezultat firesc cresterea semnificativa a cunostintelor acumulate, atat in plan teoretic, stiintific, cat si in plan practic, aplicativ, precum si a nivelului de expertiza in domeniile de mare interes abordate in cadrul proiectului. Dezvoltarea stiintifica si tehnica a avut amplitudinea cea mai mare in special in cazul tinerilor cercetatori, membri ai echipei de proiect: dl. Bogdan Ciubotaru a fost acceptat la un program de doctorat in cadrul Dublin City University, Irlanda, iar cei trei membri din componenta actuala a echipei, anume Dan Chiciudean, Razvan Cioarga, Bogdan Stratulat, sunt in faza avansata a programelor lor de doctorat. Pe langa echipa de cercetatori a proiectului au fost cooptati in permanenta studenti exceptionali din cadrul facultatii. Cateva exemple remarcabile includ pe Gabriel Carstoiu si Lucian Ungurean [1], [7], [12], Valentin Stangaciu si Cristina Stangaciu (Certejan) [2], si Andrei Stancovici [9], care colaboreaza in cadrul

  • Digital Signal Processing Laboratories in Timisoara

    Department of Computer and Software Engineering POLITEHNICA University of Timisoara 2, Vasile Parvan Blvd., 300223 – Timisoara, Romania Tel: + 40 256 403271, Fax: + 40 256 403214 Http://dsplabs.cs.upt.ro/

    DSPLabs Technical Report, DSPL-TR.2010.2 11

    proiectului de la lansarea sa in 2007. In prezent toti sunt studenti in anul II Master, cu intentia de a-si continua pregatirea stiintifica prin programe de doctorat. Participarea lor in cadrul proiectului a fost deosebit de consistenta, materializandu-se inclusiv prin publicarea unor lucrari stiintifice de cel mai inalt nivel (vezi referintele corespunzatoare) si dovedind astfel faptul ca au devenit tineri cercetatori de mare perspectiva. De asemenea, au mai fost publicate sau trimise spre recenzie, un numar de 4 alte lucrari stiintifice valoroase, in urma colaborarii cu un numar de 6 studenti [3], [4], [11], [15]. Implicarea studentilor in activitatile de cercetare-dezvoltare ale proiectului a avut ca efect realizarea cu succes a 40 lucrari de diploma si de disertatie (in cadrul sesiunilor 2008-2010), din care 11 au obtinut calificativul maxim. Activitatile de cercetare desfasurate in cadrul proiectului si calitatea rezultatelor obtinute au pus bazele realizarii materialului necesar pentru introducerea a doua noi discipline la nivel Master in programele analitice ale facultatii: "Emergent and Collective Intelligence Systems", si "Robotic Systems". Rezultatele obtinute si experienta de cercetare-dezvoltare acumulata de catre membrii echipei pe parcursul derularii proiectului au facilitat participarea in parteneriate pentru lansarea cu succes a unor noi propuneri de proiecte de cercetare-dezvoltare, incluzand un grant european FP7 [16], un grant din fonduri structurale europene [17] si doua granturi din cadrul programului national PNCDI [18], [19].

    3.3 Impactul la nivel tehnologic

    Cu toate ca obiectivele si activitatile planificate in cadrul proiectului abordeaza aspecte preponderent teoretice, cercetarile derulate pe parcurs au condus la realizarea unui numar semnificativ de tehnologii si prototipuri functionale. Suplimentar celor prezentate anterior, in Sectiunile 2.3 – 2.7, se mai pot enumera: (1) Sistem de comunicatii de date in cadrul arhitecturilor timp-real stricte de tip

    multiprocesor, distribuite si retele de senzori inteligenti, PARSECS (Predictable ARchitecture for Sensor Communication Systems) [1], [7];

    (2) Sistem de senzori inteligenti pentru monitorizarea temperaturii din incaperile unei cladiri;

    (3) Sistem distribuit de monitorizare si control al accesului in incaperi multiple, bazat pe amprenta digitala.

    3.4 Impactul la nivel economic si social

    Continuarea dezvoltarii conceptelor, tehnologiilor si produselor create in cadrul proiectului reprezinta o prioritate a echipei de cercetare pentru viitorul imediat, incluzand aplicarea pentru brevetare a celor mai reusite dintre realizari si lansarea lor in mediul economic si social.

  • Digital Signal Processing Laboratories in Timisoara

    Department of Computer and Software Engineering POLITEHNICA University of Timisoara 2, Vasile Parvan Blvd., 300223 – Timisoara, Romania Tel: + 40 256 403271, Fax: + 40 256 403214 Http://dsplabs.cs.upt.ro/

    12 DSPLabs Technical Report, DSPL-TR.2010.2

    Referinte bibliografice

    Lucrari stiintifice publicate sau in proces de publicare [1] M. V. Micea, G. Carstoiu, L. Ungurean, D. Chiciudean, V. Cretu, V. Groza,

    "Predictable Data Communication Interface for Hard Real-Time Systems", Proc. Intl. Wshop. Robotic Sensors Environs., ROSE 2008, Ottawa, Canada, 2008, pp. (98-101), ISBN 978-1-4244-2594-5. [ISI WOS, IEEE, INSPEC].

    [2] M. V. Micea, C. Certejan, V. Stangaciu, R. D. Cioarga, V. I. Cretu, E. M. Petriu, "Inter-Task Communication and Synchronization in the Hard Real-Time Compact Kernel HARETICK", in Proc. Intl. Wshop. Robotic Sensors Environs., ROSE 2008, Ottawa, Canada, 17-18 Oct., 2008, pp. (19 - 24), ISBN 978-1-4244-2594-5. [ISI WOS, IEEE, INSPEC].

    [3] R. D. Cioarga, B. Panus, C. Oancea, M. V. Micea, V. I. Cretu, E. M. Petriu, "Fish Shoal Inspired Movement in Robotic Collectives", in Proc. Intl. Wshop. Robotic Sensors Environs., ROSE 2008, Ottawa, Canada, 17-18 Oct., 2008, pp. (7 - 12), ISBN 978-1-4244-2594-5. [ISI WOS, IEEE, INSPEC].

    [4] R. D. Cioarga, I. Nalatan, S. Tura-Bob, M. V. Micea, V. I. Cretu, V. Groza, "Emergent Exploration and Resource Gathering in Collaborative Robotic Environments", in Proc. Intl. Wshop. Robotic Sensors Environs., ROSE 2008, Ottawa, Canada, 17-18 Oct., 2008, pp. (13 - 18), ISBN 978-1-4244-2594-5. [ISI WOS, IEEE, INSPEC].

    [5] R. D. Cioarga, M. V. Micea, V. I. Cretu, E. M. Petriu, "Movement in Collaborative Robotic Environments Based on the Fish Shoal Emergent Patterns", Sens. Transducs. J., vol. 5 (3), International Frequency Sensor Association (IFSA), 2009, pp. (18 - 36), ISSN 1726-5479. [IndexCopernicus].

    [6] R. D. Cioarga, M. V. Micea, V. I. Cretu, D. Racoceanu, "Emergent Behavior Control Patterns in Robotic Collectives", Lecture Notes in Artificial Intelligence (LNAI), vol. 5928, Springer Berlin Heidelberg, Dec., 2009, pp. (165 - 173), ISBN 978-3-642-10816-7, ISSN 0302-9743. [ISI WOS, SpringerLink, DBLP, INSPEC].

    [7] M. V. Micea, G. N. Carstoiu, L. Ungurean, D. Chiciudean, V. I. Cretu, V. Groza, "PARSECS: A Predictable Data Communication System for Smart Sensors and Hard Real-Time Applications", IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 59 (11), Nov. 2010, pp. (2968-2981). [ISI WOS, IEEE, INSPEC].

    [8] A. M. Kuczapski, M. V. Micea, L. A. Maniu, V. I. Cretu, "Efficient Generation of Near Optimal Initial Populations to Enhance Genetic Algorithms for Job-Shop Scheduling", Inf. Tech. Control, vol. 39 (1), Kaunas, Lithuania, 2010, pp. (32 - 37), ISSN 1392-124X. [ISI WOS].

    [9] M. V. Micea, A. Stancovici, D. Chiciudean, C. Filote, "Indoor Inter-Robot Distance Measurement in Collaborative Systems", Advances Electr. Comput.

  • Digital Signal Processing Laboratories in Timisoara

    Department of Computer and Software Engineering POLITEHNICA University of Timisoara 2, Vasile Parvan Blvd., 300223 – Timisoara, Romania Tel: + 40 256 403271, Fax: + 40 256 403214 Http://dsplabs.cs.upt.ro/

    DSPLabs Technical Report, DSPL-TR.2010.2 13

    Eng., vol. 10 (3), Suceava, Romania, Aug., 2010, pp. (21 - 26), ISSN 1582-7445. [ISI WOS].

    [10] R. D. Cioarga, M. V. Micea, V. I. Cretu, V. Groza, "Evaluation of Fish Shoal Inspired Movement in Collaborative Robotic Environments", in Proc. 27-th IEEE Instrum. Meas. Technol. Conf., I2MTC 2010, Austin TX, USA, 03-06 May., 2010, pp. (1539 - 1544), ISBN 978-1-4244-2832-8, ISSN 1091-5281. [IEEE, INSPEC].

    [11] B. Stratulat, S. Barzeianu, M. V. Micea, V. Groza, "Wireless Synchronization Protocols for Collaborative Robotic and Sensor Environments", in Proc. 19-th IEEE Intl. Wshop. Robotics in Alpe-Adria-Danube Region, RAAD 2010, Budapest, Hungary, 24-26 Jun., 2010, pp. (25 - 30), ISBN 978-1-4244-6885-0. [IEEE, INSPEC].

    [12] M. V. Micea, L. Ungurean, G. N. Carstoiu, V. Groza, "Battery Management System with Online State-of-Health Estimation", IEEE Trans. Instrum. Meas., ISSN 0018-9456. [in print] [ISI WOS, IEEE, INSPEC].

    [13] B. Stratulat, M. V. Micea, C. Filote, "Data Fusion and Visualization Based on Voronoi Diagrams for Wireless Sensor Networks", in Proc. 2nd Intl. Conf. Test and Meas., ICTM 2010, Phuket, Thailand, 1-2 Dec., 2010. [in print]. [IEEE, INSPEC].

    [14] R. D. Cioarga, M. V. Micea, V. Cretu, E. Petriu, "Modeling and Evaluation of Emergent Behavior Patterns in Collaborative Robotic Environments", Journal of Parallel and Distributed Computing, Elsevier, ISSN 0743-7315. [in review] [ISI WOS].

    [15] R. D. Cioarga, M. V. Micea, D. Popa, V. I. Cretu, V. Groza, "Emergent Behavior Patterns in Mobile Robotic Collectives Inspired By Fish Shoals", IEEE Trans. Instrum. Meas., ISSN 0018-9456. [in review] [ISI WOS, IEEE, INSPEC].

    Proiecte de cercetare-dezvoltare castigate prin competitie [16] A. Bilgic (Director), V. I. Cretu (UPT Partner project manager), H. Ciocarlie,

    M. Marcu, M. V. Micea, C. Jebelean, D. Tudor, et al., "ICT-eMuCo: Embedded Multi-Core Processing for Mobile Communicating Systems", FP7 STREP Grant, FP7-ICT-216378, 2008 - 2010, CORDIS, European Union. Contract 216378/01.02.2008. Total value: 4.58 Mil. EUR. Value, UPT Partner: 147000 EUR.

    [17] V. Muresan (Director), M. V. Micea (UPT Partner project manager), A. Amaricai-Boncalo, O. Amaricai-Boncalo, Gh. Guran, A. Tanase, V. Stangaciu, et al., "FALX DACIAE: Unelte si Procese de Dezvoltare SW pentru Aplicatii Multimedia Avansate pe Arhitecturi Multi-Core pentru Telefoane Mobile", POSCCE-A2-O2.1.1 Grant, POSCCE-499-11844, 2010 - 2012, EU - Structural Instruments, ANCS, Bucharest, Romania. Contract 133/04.06.2010. Total

  • Digital Signal Processing Laboratories in Timisoara

    Department of Computer and Software Engineering POLITEHNICA University of Timisoara 2, Vasile Parvan Blvd., 300223 – Timisoara, Romania Tel: + 40 256 403271, Fax: + 40 256 403214 Http://dsplabs.cs.upt.ro/

    14 DSPLabs Technical Report, DSPL-TR.2010.2

    value: 2126766 RON (aprox. 506400 EUR). Value, UPT Partner: 1143416 RON (aprox. 272300 EUR).

    [18] C. Filote (Director), M. V. Micea (UPT Partner project manager), V. I. Cretu, M. Stratulat, C. Micea, F. Miclea, R. D. Cioarga, et al., "FILOLET: Sistem novativ de monitorizare a calitatii energiei electrice bazat pe transformarea wavelet in vederea cresterii eficientei energetice a consumatorilor industriali", PNCDI II, Program 4 - Partnerships, PDP-4339, 2008 - 2011, CNMP, Bucharest, Romania. Contract 22-137/01.10.2008. Total value: 2191000 RON (aprox. 595000 EUR). Value, UPT Partner: 250000 RON (aprox. 68000 EUR).

    [19] L. Maniu (Director), V. I. Cretu (UPT Partner project manager), M. V. Micea, et al., "MERLIN: Platforma IT de Modelare, Simulare, Planificare si Optimizare a Productiei Automatizate in Industria Semiconductorilor", PNCDI II, Program 5 - Innovation, PDP-1262, 2008 - 2011, CNMP, Bucharest, Romania. Contract 198/12.09.2008. Total value: 2546000 RON (aprox. 710000 EUR). Value, UPT Partner: 152782 RON (aprox. 42500 EUR).

    1 Introducere2 Principalele rezultate obtinute2.1 Sistemul de modelare MELISSEVS2.2 Modelul decizional si de coordonare2.3 Limbajul eBML si simulatorul eBMS2.4 Serviciul de colectare, prelucrare si vizualizare a datelor2.5 Serviciul de localizare a nodurilor mobile2.6 Serviciul de sincronizare a nodurilor wireless2.7 Serviciul de control al consumului electric la nivel de nod

    3 Impactul rezultatelor obtinute3.1 Impactul stiintific3.2 Impactul la nivel academic3.3 Impactul la nivel tehnologic3.4 Impactul la nivel economic si social

    Referinte bibliografice

    /ColorImageDict > /JPEG2000ColorACSImageDict > /JPEG2000ColorImageDict > /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 200 /GrayImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict > /GrayImageDict > /JPEG2000GrayACSImageDict > /JPEG2000GrayImageDict > /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 400 /MonoImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 1200 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict > /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /None ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile (None) /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False

    /CreateJDFFile false /Description >>> setdistillerparams> setpagedevice

of 14/14
Digital Signal Processing Laboratories in Timisoara Department of Computer and Software Engineering POLITEHNICA University of Timisoara 2, Vasile Parvan Blvd., 300223 – Timisoara, Romania Tel: + 40 256 403271, Fax: + 40 256 403214 Http://dsplabs.cs.upt.ro/ DSPLabs Technical Report DSPL-TR.2010.2 Title MELISSEVS, model integrat de reprezentare a sistemelor colaborative robotice si de senzori inteligenti in aplicatii de explorare-supraveghere de mediu: Raport final Authors Mihai V. MICEA, Razvan CIOARGA, Vladimir CRETU, Bogdan STRATULAT, Dan CHICIUDEAN Language Romanian Project ID ID_22, MELISSEVS Project Title Model for rEpresentation of coLlaborative robotic and Intelligent Sensor Systems in EnVironment exploration and Supervision applications Project Type Grant PNCDI II - "IDEAS" Program Activity ID Final Report Year 2010
Embed Size (px)
Recommended