Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud...

34
25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких информационих система на примеру глобалног система за континуални мониторинг емисије (C-EMS) Dragan Marinković, dipl.ing.el. Projektant softverskih industrijskih rešenja / Software and System Architect http://www.petro-process.com Analitički sistemi za procesnu industriju Lični domen : http://www.cellularenterprise.rs , [email protected] http://www.satelitskopracenje.rs http://rs.linkedin.com/pub/dragan-marinković/61/a66/885 Serbian Chamber of Certified Engineers Lična stranica : Licenca 352384203 Инжењерска комора Србије, Регионална канцеларија Нови Сад Нови Сад, 25. Фебруар 2016 I Primena embedded & web koncepta pri razvojnom projektovanju i integraciji informaciono-upravljačkog sistema za akviziciju, obradu, evaluaciju i kontinualni monitoring emisije C-EMS based on Automated Measuring System (AMS) for emission

Transcript of Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud...

Page 1: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

1

Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

информационих система на примеру глобалног система за континуални мониторинг емисије (C-EMS)

Dragan Marinković, dipl.ing.el. Projektant softverskih industrijskih rešenja / Software and System Architect

http://www.petro-process.com Analitički sistemi za procesnu industriju

Lični domen : http://www.cellularenterprise.rs , [email protected] http://www.satelitskopracenje.rs

http://rs.linkedin.com/pub/dragan-marinković/61/a66/885

Serbian Chamber of Certified Engineers

Lična stranica : Licenca 352384203

Инжењерска комора Србије, Регионална канцеларија Нови Сад

Нови Сад, 25. Фебруар 2016

I

Primena embedded & web koncepta pri razvojnom projektovanju i integraciji

informaciono-upravljačkog sistema za akviziciju, obradu, evaluaciju i

kontinualni monitoring emisije

C-EMS based on

Automated Measuring System (AMS) for emission

Page 2: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

2

1.1. Konceptualno projektovanje sistema KLASIFIKACIJA INTEGRACIJE po NIVOU INTEGRACIJE

EMBEDDED

uređaji i periferije

INTERNA

INTEGRACIJA

EKSTERNA

INTEGRACIJA

PROCESNI

HOST računari

za analitičku

obradu mernih

podataka

KORISNIK

SERVISA

INTEGRACIJA

VIŠEG NIVOA

NIVO I

NIVO II

NIVO III

Petroprocess

Petroprocess

1.2. Konceptualno projektovanje sistema : Osnovna razvojno-produkciona platforma

R&D Marinković

R&D Marinković

Java Script,

AJAX, PHP

C# .NET Prezentacioni &

aplikacijsko –

razvojni nivo

Page 3: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

3

Konceptualni prikaz rešenja DIREKTNE integracije više sistema za kontinualno praćenje

emisije u jedinsteven DATA CENTAR

1.3. Konceptualno projektovanje INTEGRACIJE KLASIČNA INTEGRACIJA u

TRADICIONALNI DATA CENTAR

8 U

8 U

8 U

KORISNICI

DATA

CENTAR

Administracija

DATA CENTRA

2.1.Analitičko projektovanje : TOK OBRADE PODATKA i EVALUACIJE

DATA PROCESS FLOW

Konfiguracija, def. kanala,

parametrizacija, prim. obr. Operativni FMI uslovi, PRAVILA validacije signala

Obrada

validacija i

ažuriranje

sekundnih,

minutnih,

polučasovnih

podataka

Evaluacija emisije i

ažuriranje u bazu

podataka

Generisanje službenih

izveštaja i vizualizacija

EPEMSe Server i Logger Automated Measuring System

Validacija

MINUTNIH

signala (FLA)

Validacija

POLUCASO

VNIH - STA

signala

Klasifikacija

VREDNOSTI

mernih kanala

TIPOVI (vremenski) VRSTE

Klase sig. : npr. Fizički

POLUČASOVNI, Dnevni standardizovani ...

SeSenzori i AMS oprema u polju

Sensors and AMS equipment in the field

Page 4: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

4

2.2. Matematičko modelovanje : UOPŠTENI DISKRETNI MATEMATIČKI MODEL (za sve procesne proračune)

(merni, tehnološki kanali, korisničke formule i pravila validacije)

General discrete mathematical model of processes

Tehnološki kanal ili UDF formula za k*T trenutak Merni kanal Xi , vrednost u k*T trenucima

Merni kanal X obično daje primarnu informaciju kao što je sirova ili fizička merna vrednost.

Funkcija AVERAGE

Model procesa se čuva u bazi sistema u obliku formula kanala klasiranih

po vremenskim odbircima i vrstama vrednosti !!!

R&D Marinković

R&D Marinković

R&D Marinković

R&D Marinković

R&D Marinković

3.1. Softversko konceptualno projektovanje sistema UML dijagram raspoređivanja : KLIJENT/SERVER arh.

R&D Marinković

R&D Marinković

R&D Marinković

Nastavak : Embedded Data Logger

MySQL DB

Servis za

analitiku

gasova

TCP servis za

komunik. sa

embedded

Data Loggerom

Izvoz

podataka :

Remote DCS

SCADA

Klijenti:

Monitoring

emisije

Petroprocess

Page 5: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

5

3.2. Softversko konceptualno projektovanje Osnovni sw koncept AKVIZICIONOG KLIJENTA koji je istovremeno i

SERVER : EMBEDDED Data LOGGER

R&D Marinković

R&D Marinković

R&D Marinković

UML dijagram raspoređivanja kombinovan sa paketima – Embedded Data Logger

Softverski merni kanali

Softverski paket za podršku

MODBUS RTU

Hardverski merni kanali

Softverski paket za podršku AD kartici

FLAT

BAZA

90 dana

TCP/IP

SERVER

manager

R&D Marinković

R&D Marinković

Petroprocess

Petroprocess

3.3. Konceptualno projektovanje INTEGRACIJE UVOĐENJE INTEGRACIONOG SERVISNOG MEĐUNIVOA

TIPIZIRANA LOGIČKA STRUKTURA INTEGRACIJE PO NIVOIMA

NIVOI

INTEGRACIJE

Embedded

sistemi

Tradicionalni DATA CENTAR

i/ili Privatni Cloud Data Servis

I

II

III

Sve veći nivo apstrakcije

tj ’sakrivanja’ strukture

mreže, tehnologije

hardvera i softvera

‘NEVIDLJIVI’ PUT

DEZINTEGRACIJE

Page 6: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

6

11

ANALIZA

STRUKTURE

INTEGRACIJE

I NIVOA

INTEGRACIONI

NIVO maskira

detalje o tehnološkoj

složenosti hardvera i

softvera na

mrežnom i

akviziciono -

upravljačkom nivou

PREZENTACIONI

SLOJ

EMBEDDED

uređaji : AKVIZICIONI i

MERNO –

REGULACIONI

Direktna

integracija

embedded

uređaja : posebni

sw adapteri za

svaku platformu

3.3. UVOĐENJE INTEGRACIONOG SERVISNOG NIVOA

preko WEB TEHNOLOGIJE

P. Da li je bitno MESTO (NIVO) za SERVISNU WEB TEHNOLOGIJU ?

O1. I na HOSTU, i na EMBEDDED uređaju moguće je generalizovati neke dosta bitne funkcije-servise tako da one ne zavise od HW-SW

platforme, međutim analitička obrada U REALNOM VREMENU .... U svakom slučaju radi se o SREDNJEM NIVOU, a razlika je samo u

nivou apstrakcije INTEGRACIJE

MSB

SOAP, AJAX, OPC

Desktop, www, Android

MSB

12

O2. KORISNIČKE APLIKACIJE se

povezuju sa različitim izvorima podataka na

raznim platformama, a ne samo sa JEDNIM

SERVEROM baze podataka

Page 7: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

7

3.3 PRODUKCIONO REŠENJE : ARHITEKTURA PLATFORME

sa INTEGRACIONIM MEĐUSLOJEM NEZAVISNO OD NIVOA INTEGRACIJE KOJA NE PODRAZUMEVA I CENTRALIZACIJU

R&D Marinković 13

MOŽE BITI NA

HOSTU i/ili na

EMBEDDED

uređaju

Emedded Data

Loggers

PLATFORMA

INTEGR. SREDNJEG

SLOJA

KORISNICI

R&D Marinković

Petroprocess

4. HARDVERSKO razvojno PROJEKTOVANJE EMBEDDED sistema

UVOD Embedded sistem, embedded procesor

nešto već viđeno ili nešto novo ?

- ASIC - Application-specific integrated circuit, dizajnirana za

specijalnu namenu, prvi put kao ULA chip na ZX81, 1980. g

(stotine hiljada logičkih kola, propagaciono kašnjenje ...)

- FPGA (field-programmable GATE ARRAYS)

- ASIC + RAM + ROM + FLASh + MIKROPROCESOR SoC

Page 8: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

8

Embedded sistem nešto već viđeno ili nešto novo ?

RUTER bi dakle bio

EMBEDDED sistem sa

specifičnim ugrađenim

komponentama

Ne postoji prava definicija, ali u jednom se svi slažu, ...

To su računarski sistemi koji su “ugrađeni” u druge uređaje, čiji je hardver i softver

čvrsto spregnut i osposobljen za određenu namenu.

Ako je deo većeg sistema, onda govorimo o EMBEDDING sistemu !!!

Poseduje : - spec. komunikacioni

procesor

- Memoriju

- Veći broj mrežnih

interfejsa

- Spec. softver za rutiranje

paketa

KLASIFIKACIJA shodno primeni , ceni i potrebama :

- adekvatna primena klasičnih mikroprocesora (npr bez FP koprocesora , 16 bit, samo prikaz ..)

- napredna mikroprocesorska tehnologija (DSP, SoC za obradu u realnom vremenu / RTOS ),

zajedno sa embedded sw, spec. implementiranim algortmima za prijem i obradu podataka ..

Razvoj embedded softvera kod sistema bez OS RISC procesori (AVR Atmel npr.)

Razvojni

inženjer,

C/C++

compiler-i, i

cross compiler-i:

AVR Studio, ARDUINO IDE

Loader je smešten u ROM FLASH

najčešće, i dizajniran je da prihvati i

pravilno smesti razvijeni kod (image

edmbedded programa) u FLASH i/ili

RAM, najčešće serijskom linijom.

AVR, ARM

Specijalizovani

DSP , Net ...

1.

2.

3.

Redolsed

izvršavanja

posle

bootovanja

Spuštanje

LOADERA u

’prazan’ FLASH

je prvi korak u

razvoju.

MONITOR

obezbeđuje

pregled sitema

u toku

izvršavanja:

interaktivni

DEBUGGING

Page 9: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

9

Primer funkcionalne blok šeme temp. regulatora na bazi embedded koncepta razvoja sistema

koriščenjem AVR mikrokontrolera

R&D Marinković

Unos upravljačkih i mernih

parametara (PID/PWM/ Fuzzy

konstante, setpoint, kalibracione

konstante ,

alarmne uslove, poruke itd) i

smeštanje u interni EEPROM

EEPROM

1K

SRAM

2K, 8 bit

BOOTLOADER : oko 500 Bytes

u FLASH ROM-u

32 K Flash

ROM,

16 bit

R&D Marinković

R&D Marinković

Tipična arhitektura PLC/PAC sa embedded procesorom, ARM Cortex serijom npr.

Analog IN Analog OUT

Digital IN

Interface

Page 10: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

10

4. HARDVERSKO razvojno PROJEKTOVANJE EMBEDDED sistema 4.1.Temperaturni PID DDC regulator sa serijskom komunikacijom na bazi

AVR uC Atmel 328 i razvojno okruženje Arduino IDE (C,C++)

R&D Marinković

R&D Marinković

Petroprocess

Petroprocess

Petroprocess

Petroprocess

Petroprocess

Petroprocess

4. HARDVERSKO razvojno PROJEKTOVANJE EMBEDDED sistema 4.2. Komunikaciona AD&DI kartica za Embedded Data Logger na bazi AVR uC

Atmel162 , 2x8ch AD 16 bit + 16 DI

R&D Marinković

R&D Marinković

Petroprocess

Petroprocess

Page 11: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

11

AVR ATmega162

AD 16 bit

2x8 channel

(ADC)

Petroprocess

Komunikaciona

AD kartica

R&D Marinković

Petroprocess

Embedded sistemi sa OS

Operativni sistemi koji se koriste u SoC EMBEDDED sistemima

Page 12: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

12

SoC / SoCs arhitektura embedded procesora (System on Chip , System in Package)

microcontroller, microprocessor ili digital signal processor (DSP) ili više njih zajedno - multiprocessor SoCs (MPSoC)

ADVANCED RISC ARHITEKTURA

Embedded sistemi su uglavnom sa SoC/SoCs arhitekturom ARM & DSP procesorima i OS (Linux, WinCE, RTOS ..)

Page 13: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

13

Restarting system.

U-Boot 2010.06 (Jul 11 2012 - 11:32:25)

CPU: AMCC PowerPC 405GPr Rev. B at 200 MHz (PLB=100 OPB=50 EBC=20)

Internal PCI arbiter enabled, PCI sync clock at 25 MHz 16 kB I-Cache 16 kB D-Cache Board: 405_PP FPGA: pp405.ncd s20xltq144 2015/07/10 16:12:28 I2C: ready

DRAM: 64 MiB FLASH: 4 MiB PCI: Bus Dev VenId DevId Class Int Net: ppc_4xx_eth0 IDE: Bus 0: OK Device 0: Model: TS4GCF150 Firm: 20111006 Ser#: A268969F199273000070

Type: Hard Disk

Capacity: 3823.8 MB = 3.7 GB (7831152 x 512)

Hit any key to stop autoboot: 3 2 1 0

## Booting kernel from Legacy Image at ffc00000 ... Image Name: Linux-2.4.18-rc1 Created: 2012-06-26 7:56:46 UTC

Image Type: PowerPC Linux Kernel Image (gzip compressed)

Data Size: 628372 Bytes = 613.6 KiB Load Address: 00000000 Entry Point: 00000000 Verifying Checksum ... OK ## Loading init Ramdisk from Legacy Image at ffca0000 ... Image Name: KE 64MB 4.50 (120928) Created: 2012-09-28 9:22:17 UTC Image Type: PowerPC Linux RAMDisk Image (gzip compressed) Data Size: 2126936 Bytes = 2 MiB Load Address: 00000000 Entry Point: 00000000 Verifying Checksum ... OK Uncompressing Kernel Image ... OK Loading Ramdisk to 03d9d000, end 03fa4458 ... OK EEPROM: write access enabled.

Linux version 2.4.18-rc1 (matthias@debby) (gcc version 2.95.4 20010319 (prerelease/franzo/20011204)) #7 Tue Jun 26 09:56:28

CEST 2012 On node 0 totalpages: 16384

zone(0): 16384 pages. zone(1): 0 pages. zone(2): 0 pages. Kernel command line: root=/dev/ram rw console=ttyS0,9600 ip=192.168.0.90:192.168.115.125:0.0.0.0:255.255.255.0:du405_GM001465::off panic=1

BusyBox v0.60.2 (2001.11.27-10:51+0000) Built-in shell (msh) /dev/hda1: recovering journal

EMBEDDED LOGGER sa IBM RISC PowerPC i EMBEDDED LINUX-om v2.4.18

BOOT SEKVENCA čitana preko HyperTerm, 9600 bps

3. Aktivira se uslužna

LINUX 2.4.18-rc1 SHELL

ljuska BusyBox v0.60.2 i počinje start

aplikacija (oko 1.7 MB)

tj SERVISA sa 0xFFCA0000 adrese

1. Aktivira se

BOOTLOADER koji je

naravno ranije smešten u

ROM Flash Bank 1

(oko 190 KB)

2. Preuzima se

KOMPRESOVAN LINUX

KERNEL ver 2.4.18 sa

ROM Flash adrese

0xFFC0 0000 , u DRAM

(oko 560 KB)

Embedded

motherboard

C compiler v2.95

1.

2.

3.

Na FLASH adresi

0xFFDD0000

Ext. Flash

CROSS PLATFORM razvojno orkruženje na C#, C++, C, VB za desktop i web aplikacije pod Linux, Windows, MAC OS Portovanje razvijenih app. u MS Visual Studiu na Linux

Primer : MonoDevelop IDE

Page 14: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

14

4. HARDWERSKO razvojno PROJEKTOVANJE - HW INTEGRACIJA

Embedded XPe PC (Atom motherboard) i projektovana AD kartica

Operating Sys.

na SSD-u :

XPembedded,

Windows

Embedded 7

Compact (ili

npr Win CE,

Linux Debian)

+

Razvijeni

embedded

softver na

C# za servise

matične ploče

i

C/C++ za

AVR kartice i

regulator

Intel

Atom

RISC

R&D Marinković

16 GB

4. HARDWERSKO razvojno PROJEKTOVANJE EMBEDDED sistema Finalno testiranje komunikacije AD kartice i Embedded Data Loggera

& test embedded softvera

Petroprocess

Page 15: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

15

4. HARDWERSKI PODSISTEM – Finalni proizvod : Data Loggeri na bazi EMBEDDED koncepta ugrađenog računarskog sistema

Embedded PC : backbone sa matičnom

pločom i dizajniranom

AD16 PCI karticom

Embedded PC : plasiranje dizajniranih serverskih aplikacija za akviziciju ,obradu podataka i komuniciranje sa HOST EPEMS SERVEROM

Petroprocess

Petroprocess

5. SOFTVERSKI APLIKACIONI PODSISTEM – KOMUNIKACIJA , DB/WEB SERVISI , VIZUALIZACIJA

R&D Marinković

Petroprocess

Page 16: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

16

5. Vizualizacioni softver TIPOVI trenutnih VREDNOSI KONCETRACIJE

MINUTNE

POLUCASOVNE

DNEVNE

LIMIT 30min

LIMIT Dnevni

VREME INTEGRACIJE

5. Vizualizacioni softver : prikaz podataka sa više tehnoloških procesa

Page 17: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

17

5. Vizualizacioni softver : prikaz podataka sa više tehnoloških celina

Petroprocess

Petroprocess

5. Vizualizacioni softver : IZVEŠTAJI

Page 18: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

18

5. EPEMSe – DNEVNI IZVEŠTAJI (sa FMI statusima)

Polučasovni

STATUSI

kanala

Petroprocess

5. EPEMSe – MESEČNI I GODIŠNJI IZVEŠTAJI

MESEČNI IZV.

GODIŠNJI IZV.

Petroprocess

Petroprocess

Page 19: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

19

6. EPEMSe sistem – TESTIRANJE rada sa Petroprocess-ABB analizatorima

Petroprocess

EPEMSe SERVER i Embedded Data LOGGER CDLe u radu

Page 20: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

20

REKAPITULACIJA : Dakle imao KLIJENT / SERVER + WEB arhitekturu

TOPOLOGIJA POTPUNOG REŠENJA , i ŠTA DALJE ?

Komunikacioni Data

Logger CDLe

EPEMSe sistem :

All in One

rešenje

Veza sa SCADA

sistemom OBAVEŠTAVANJE

VIZUALIZACIJA

IZVEŠTAVANJE

MOŽEMO

IZMESTITI na

VIRTULNI

SERVER /

HOSTING

II MIGRACIJA NA CLOUD

PLATFORMU i CLOUD COMPUTING

NEŠTO VEĆ VIĐENO ILI

ZAISTA NEŠTO NOVO ?

Page 21: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

21

P. ŠTA ZAPRAVO ŽELIMO POSTIĆI ? O1. AKO ŽELIMO CENTRALIZOVANI MONITORING

POSTROJENJA to MOŽEMO i KLIJENT/SERVER ARHITEKTUROM / DATA CENTROM

Baza podataka i

matematičkog

modela procesa

BP + MM

BP + MM

BP + MM

BP + MM

BP + MM BP + MM

Data

Logger

Data

Logger

Data

Logger

Data

Logger

Data

Logger

DATA CENTAR

O2. AKO ŽELIMO ’IZMEŠTANJE’ SW / HW platforme jedan način je MIGRACIJA NA VIRTUALNU platormu HOSTA (DB/Web Server)

EPEMS ANDROID

Koriste se WEB servisi i za

rad ANDROID app.

R&D Marinković

42

TO JE PRVI KORAK ka CLOUD konceptu tipa PaaS

Prezentacioni

deo ne

diramo

IZMEŠTANJE

HOST

PLATFORME

EMBEDDED

uređaje ne

diramo

Petroprocess

Page 22: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

22

MEĐUTIM PRE VIRTUALIZACIJE IMALI SMO DOBRA REŠENJA, pa gde je tu POBOLJŠANJE ?

POP3

IMAP

SMTP

EAS

Napredne verzije poseduju uslugu

davanja softvera kao servisa SaaS

MS EXCHANGE SERVER 2000/2003/2007/2010 + SHAREPOINT STORAGE

SHAREPOINT

2001 WEB

STORAGE

MS

SQL

SERVER

MAIL SERVER

DIRECTORY

SERVICE

OBRADA INFORMACIJA SVIH KLASA

(struktuiranih i nestruktuiranih): DOKUMENTI, SLIKE , PODACI iz BAZE, e-mail ...

VIRTUALIZACIJA je već prisutna kao tehnologija

1. Pre VIRTUALIZACIJE

2. VIRTUALIZACIJA

3.CLOUD

HOSTING

ADMIN

ADMIN

HOSTING

CLOUD

ADMIN

KORISNIK

KORISNICI

KORISNICI

APLIKACIJA KORISNICI

INFRASTRUKTURE i

PLATFORME

USLUGE

Internet

Service

Provider-a

- MS HYPER-V

- VMWARE

- Virtual Box

Page 23: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

23

CLOUD klasifikacija servisa: IaaS, PaaS, SaaS,MBaS

JAVNI i PRIVATNI koncept : Topološko – softverski pogled P. GDE JE TU NAŠE MESTO ?

O. VIRTUALIZACIJA platorme HOSTA (PaaS) kao PRIVATNI CLOUD

Infrastruktura

kao servis IaaS Platforma kao

servis PaaS

Softver kao

servis SaaS

VIRTUALIZACIJA: VPS / WEB / DB / App - HOSTING

DELOMIČNA

Npr AMAZON.com Google Apps Windows Azure

CLOUD klasifikacija servisa (IaaS,PaaS,SaaS,MBaS) Softverski aspekt

VPS

VPS

+

WEB

+

DB

VPS

+

WEB

+

DB

+

Softver

USLUGE KOJE DAJE

Internet Service Provider

MBaS

Mobile

Backend

as

a

Service

N

E

W

Page 24: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

24

-- CLOUD UPRAVLJAČKI MEHANIZAM –

STROŽIJE FORMALIZOVANO UPRAVLJANJE : OPERATIVNA PLATFORMA KOJA NAM

OMOGUĆAVA KONTROLU USLUGA i RESURSA (Cloud Operating System)

Primer : Windows AZURE (PaaS)

Analogija sa SoC:

ARM + DSP

procesor

u jednom

kučištu

Ideja je da se sve bazira na IaaS / VPS tipu CLOUDA koji ima upravljačku platformu

IaaS

based solutions

PaaS

Platforma

kao servis 1

PaaS

Platforma

kao servis 2

PaaS

Platforma kao

servis N

VI NE VIDITE HW/SW resurse fizički niti Vas interesuju, a oni se ’automatski’ dodaju i šire !!!

KORISNICI

PRIMER

Page 25: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

25

TIPSKA ARHITEKTURA CLOUD PLATFORMSKOG SERVISA PaaS i SaaS baziran na IaaS

PaaS

UPRAVLJAČKI

CLOUD

VI NE VIDITE HW/SW resurse fizički niti Vas interesuju, a oni se ’automatski’ dodaju i šire !!!

PaaS

Data Storage

PaaS

Network

PaaS/SaaS

Aplikacije &

Bezbedbednost KORISNICI

-HOSTING ,

-DB MANAGEMENT PORTAL,

-RAZVOJ APLIKACIJA :

DOT NET -Visual Studio, WCF

Npr

Windows Azure,

Google Apps - SaaS

Upravljanje resursima u skladu

sa trenutnim potrebama

KLJUČNE softverske tehnologije i tehnike za integraciju i implementaciju interakcije

1. WCF tehnologija (za razvoj distribuiranog servisno

orjentisanog dizajna sistema baziranog na komunik. servisima i

aplikacijama) , često je sinonim za WEB servise (2005)

2. AJAX tehnologija

3. MS OPEN DATA PROTOCOL (ODP) : novi standard

za pristup struktuiranim (SQL) i nestruktuiranim podacima (EXCEL, CSV, Office 365)

Podrška za njega je obezbeđena za :

WCF/.NET, AJAX, PHP, Java Script, Java

Page 26: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

26

WCF – Standardizovan Windows Comunication Foundation KONCEPT (ranije poznat kao ADO.NET)

Namera dizajnera WCF-a

- Omogučiti unificiran softverski model koji bi služio manipulaciji bilo

kojeg tipa podataka nezavisno od primenjene komunikacione tehnike ,

platforme i krajnje aplikacije, kao i da ne zavisi od okruženja u kom se

primenjuje , web ili desktop.

- Rani razvoj potekao kao dogradnja .NET / CLR oktruženju 2005/2006

- .NET 2015. postaje OPEN SOURCE BILO KOJI BAZNI

PROTOKOL, ali ODP kao

dominantan

APLIKACIJA

.NET

WINDOWS

APLIKACIJA

WCF .NET WCF

LINUX

ODATA

protokol

KLJUČAN SEGMENT je DAKLE PRISTUP I RAZMENA PODATAKA sa raznih sistema & platformi preko ODP

standarda primenom WCF, AJAX tehnika ARHITEKTURA FLEKSIBILNOG PRISTUPA BAZI preko APLIKACIJA koje su van

CLOUDA ili unutar CLOUDA

1. OLEDB,

PHP-SQL

2. WEB service

STANDARDS :

SOAP,

REST (2000)

3. Open

Data

Protocol

(VS 2008)

NAČINI

pristupa klijenta

DATA SERVISU

Open Data Protocol

za CRUD operacije

nad podacima svih

tipova :

web-based

ekvivalent za

ODBC, OLEDB,

ADO.NET , JDBC

tehnike i API za MS

SQL, Oracle, MySQL..

DOMINANTAN

STANDARD :

Page 27: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

27

AJAX tehnologija i Web servisi predstavljaju odlične pretpostavke za razvoj WEB baziranih

aplikacija ili SCADA sistema

Primena AJAX tehnologije omogućava periodičnu interakciju sa embedded uređajem bez intervencije

korisnika.

AJAX (Asynchronous JavaScript and XML) predstavlja skup više tehnologija :

- standardan način prezentacije podataka korišćenjem XHTML i CSS (Cascading

Style Sheets),

- ’dinamičku interakciju korišćenjem objektog modela dokumenta – DOM (Document

Object Model),

- izmenu i manipulaciju podataka korišćenjem XML jezika i XSLT transformacija,

- asinhronu obnovu podataka korišćenjem XMLHttpRequest objekta i

- korišćenje JavaScripta za objedinjavanje svega u jedinstvenu celinu

AJAX mašina u browseru : Interakcija KLIJENTA sa APLIKACIJOM se odvija NEZAVISNO od

komunikacije sa SERVEROM KLIJENT

SERVER

AJAX MAŠINA

OSVEŽAVANJE stranice = AJAX TAJMERI

+ XML + XSLT transfromacije

SINHRONIZACIJA KOD KLASIČNE WEB APLIKACIJE

Page 28: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

28

Dakle možemo reći da imamo

KLAUDIZACIJU ,

a to je zapravo UPRAVLJIVA VIRTUALIZACIJA po NIVOIMA :

P1. ŠTA ZAPRAVO DOBIJAMO ? P2. BEZBEDNOST ?

O1. VI NE VIDITE HW/SW resurse fizički niti Vas interesuju, a oni se ’automatski’ dodaju i šire !!!

1. INFRASTRUKTURA -------------------------- 2. PLATFORMA ------------------------------------ 3. MREŽA i SERVISI svih tipova

P. Šta je predlog za rešenje ako želimo integraciju monitoringa emisije višeg nivoa ? O. VIRTUALIZACIJA + SERVISI = PaaS Cloud

Baza podataka i

matematičkog

modela procesa

BP + MM

BP + MM

BP + MM

BP + MM

BP + MM BP + MM

Data

Logger

Data

Logger

Data

Logger

Data

Logger

Data

Logger

PRIVATNI EMS Cloud

KORISNICI

Transfer

podataka

ili

replika

baze ili

servisni

adapteri za

razlicite baze

EMITER 2

EMITER 1

EMITER N

EMITER 4

EMITER 3

Petroprocess

Petroprocess

Page 29: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

29

CLOUD HOSTING : ZA , PROTIV, i BEZBEDNOST

ZA : - Pristup podacima i servisima sa bilo koje

platforme, bilo kad, istovremeno od više korisnika

- Minimizirani troškovi investiranja u tehnologiju

- Proširenje sw/hw resursa je fleksibilno i odvija se u

hostingu clouda, tako da vi ne brinete o tim komponentama

PROTIV : - Cloud serveri nisu redudantni i/ili nemaju bekap

- Nećete moći pristupiti svim željenim servisima

- Cloud servisni koncept Vam zapravo daje

manje kontrole nad Vašim podacima .. DOBRO za BEZBEDNOST

- neusaglašena zakonska regulativa u svetu : Za sada imamo

U.S.-EU Safe Harbor regulativa: Ispunjava ih Google Cloud.Disk

BEZBEDNOST / NAČIN ZAŠTITE / :

- Zahtevati poznatu lokaciju resursa

- Kriptovati podatke pre CLOUD servisa

- Korisiti PRIVATNI Cloud : ALI MANJA SKALABILNOST Kompletnu infrastrukturu koristi jedan klijent

O2. REALNO REŠENJE : delomična migracija (replika baza i/ili on-line transfer podataka + servisi) na VPS /IaaS ili

PaaS/ Regionalni integrisani monitoring emisije Cloud EMS Datastore

PRISTUP podacima i servisima sa svih ili sa pojedinih regionalnih POSTROJENJA-EMITERA

preko OVLAŠĆENJA koja su pridodata korisničkom nalogu

Global Environmental Monitoring System

Page 30: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

30

1. DESKTOP aplikacija : PRISTUP podacima sa svih POSTROJENJA-EMITERA preko datih

OVLAŠĆENJA IZBOR regionalnog EMITERA (termoelektrana – toplana, rafinerija, ...

LOGIN

Petroprocess

Petroprocess

1. DESKTOP aplikacija : ON LINE prikaz koncentracije, poruka i arhivskih vrednosti

emisije odabranog regionalnog emitera

Petroprocess

Petroprocess

Petroprocess

Page 31: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

31

1.1. DESKTOP aplikacija - istovremeni ON-LINE monitoring više regionalnih emitera

Petroprocess

Petroprocess

Petroprocess

Petroprocess

2. WEB aplikacija za monitoring i analizu emisije Global Environmental Monitoring System C-EMS

IZBOR i dozvole

aktivnosti nad svim ili

pojedinim

regionalnim EMITEROM

(termoelektrana –

toplana, rafinerija, ...)

se vrši prilikom

prijave na sistem

Page 32: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

32

2. WEB aplikacija za monitoring i analizu: ON-LINE pristup i obrada emisionih podataka

pojedinog emitera koristeći servise i AJAX tehnologiju

Izbor

tehnološke

celine, klase

podataka,

mernog

kanala; On-

Line i/ili

historijskog

i/ili

tabelarnog

prikaza

Petroprocess

3. Android aplikacija za monitoring emisije

Petroprocess

Page 33: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

33

3.1 Android aplikacija za monitoring emisije

Petroprocess

Petroprocess

III PITANJE

P1. INTEGRACIJA = CENTRALIZACIJA ?

DEZINTEGRACIJA = DECENTRALIZACIJA ?

O1. NE PODRAZUMEVA SE,

jer npr. integraciona platforma omogućava decentralizaciju

P2. DA LI SE OVIM REŠENJEM PRIMENE

CLOUD TEHNOLOŠKE ARHITEKTURE CENTRALIZUJE ili

DECENTRALIZUJE SISTEM ?

Page 34: Embedded, web i cloud tehnologije - ingkomora.org.rs · 25.2.2016 1 Embedded, web i cloud tehnologije Пројектовање и (дез)интеграција мерно – управљачких

25.2.2016

34

ODGOVOR: OBOJE !

1A. WEB APLIKACIJA –

multiplikovana usluga tj.

potreba više servisa :

DECENTRALIZOVANOST

1B.WEB APLIKACIJE –traže

baš istu uslugu – sa istog URL :

CENTRALIZOVANOST

2. Data Centar je CENTRALIZOVAN ali su baze

replikovane na različitim

virtualnim mašinama , VM :

DECENTRALIZOVANOST

3. AJAX tehnlogija & WEB

servisi : Jedan deo aplikacije se

odvija na browser-u :

DECENTRALIZOVANOST

ХВАЛА !

Dragan Marinković, dipl.ing.el. Projektant softverskih industrijskih rešenja / Software and System Architect

http://www.petro-process.com Analitički sistemi za procesnu industriju

Lični domen : http://www.cellularenterprise.rs , [email protected] http://www.satelitskopracenje.rs

http://rs.linkedin.com/pub/dragan-marinković/61/a66/885

Serbian Chamber of Certified Engineers

Lična stranica : Licenca 352384203

Инжењерска комора Србије, Регионална канцеларија Нови Сад

Нови Сад, 25. Фебруар 2016

C-EMS