Kiberfizikai rendszerek - Segédanyagok

Félév: 2019. ősz
Cím Egyedi szöveg
Házi feladattal kapcsolatos segédanyagok (1. gyakorlat)

Az alábbiakban két adatforrást teszünk elérhetővé.

Az okos egyetem adataiban a mért (tantermi) adatok és a külső adatok (időjárás) egymás mellé vannak helyezve egy táblázatba.

A smart grid adatok két táblázatban vannak: egyik táblázat tartalmazza az áramtermelési adatokat, a másik táblázat pedig az időjárási adatokat.

Két mintaspecificikációt is biztosítunk kiindulásként (csatolva). Ezektől el lehet térni.


Energiafogyasztással kapcsolatos adatok és az ezeket feldolgozó cikkek, jól jöhetnek (aki smartgrid irányba indul el). Telemetria nincs benne, de irodák/háztartások/eszözök energiafogyasztása igen + elektromos/hibrid járművek kapacitás/fogyasztás/töltési adatai (névleges), EU energiafogyasztási adatok, részletes időjárás adatok (solar radiaton is, napenergia termeléshez pl.): http://sites.ieee.org/pes-iss/data-sets/

A Professzor Úr által előadáson mutatott template-ek itt érhetőek el: https://pages.nist.gov/smartcitiesarchitecture/

Félév: 2018. ősz
Cím Egyedi szöveg
Bevezető előadások fóliái

Október közepéig lement anyagrészek

Házi feladat információk

A gyakorlaton elhangzott információk, frissítve a gyakorlathoz képest!

CPS 2. gyakorlat

Feladatleírás

DDS gyakorlat

A gyakorlatsorán felhasználható fájlok/vázak

Grafana labor

A laborhoz tartozó vázlat a Grafana és az InfluxDB használatáról itt érhető el.

Systems engineering és safety előadások

Az Informatikai Rendszertervezés tárgy CPS tervezéshez kapcsolódó előadásai mentek le: követelmény modellezés, stuktúrális modellezés és a hibatűrő architektúrák előadás.

Cloud és vizuális adatelemzés előadás

Kocsis Imre előadásai felhő alapú számítástechnika és vizuális adatelemzés témákból.

Félév: 2017. ősz
Cím Egyedi szöveg
Bevezető előadások 2017-09-05, 2017-09-07, 2017-09-12

Kiberfizikai rendszerek - Bevezető

  • Oktatók
  • Tárgykövetelmények
  • Challenges in Cyber-Physical Systems
    • Cloud Customer Architecture for IoT
    • Edge & Fog Computing
  • NIST CPS Framework
    • domains, aspects, facets, concerns
    • CPS property tree
  • CPS-ek kompozíciója
    • kritikus rendszerek fejlesztési folyamata (hagyományos V-modell)
    • modellvezérelt fejlesztés (Y-modell)
    • rekonfiguráció
    • felépíthetőség/összeépíthetőség (composabilty)
  • Sensor Observation Service (SOS)
  • Semantic Sensor Network (SSN) ontológia
  • Resilience
    • self-* tulajdonságok
    • biztonságosság
  • Breadth Assesment Tool
Specifikáció előadás 2017-09-19

Specifikáció

  • Az iparszerű termelés alapja a folyamat alapú működés
    • a különböző fajta hibák számának változása a folyamat során
    • a különböző fajta hibák számának változása különböző projektekben
    • ICONIX roadmap
  • Követelmények dokumentálása forgatókönyvekkel
    • Gherkin nyelv
  • A folyamat alapú működés hatásai a költségekre
    • COCOMO, COSYSMO, CECRISMO
    • költségfaktorok, újrahasznosítás
  • ReqIF
    • célja, alapkoncepciója
    • használati esetek, forgatókönyvek (követelmények átadása a felelk között)
      • követelmény analízis
    • ReqIF metamodell
    • ReqIF szerkesztők
      • Eclipse ProR, Rational DOORS,
Gyakorlat 2017-09-21: Követelménykezelés

NIST CPS framework leírás:

Gherkin nyelv leírása:

ReqIF Studio tool:

SysML előadás 2017-09-26

Modeling Requirements in SysML

  • Aspects of SysML
  • 4 Pillars of SysML
    • Structure, Behavior, Requirements, Parametrics
  • SysML Diagram Taxonomy
    • Subclassing the SysML
  • Modeling System Functions with Use Cases
    • Traceability of Use Cases in SysML Models
  • Modeling Physical Properties
    • Controller Design
  • Constraints and Physical Parameters in SysML
    • Units and Quantity Kinds
    • Constraint Blocks, Constraint Definitions
  • Parametric Diagram
    • Bindings and Applications of Parametrics
Adat- és jelfeldolgozás előadás (Péceli Gábor) 2017-10-03

Kiberfizikai rendszerek: Az adat- és jelfeldolgozási vonatkozásokról ...

  • Adatfajták
  • Mérőeszközök pontossága
  • Mennyiségek, változók valós idejű rendszerekben
  • Digitális jelfeldolgozási alapok
  • CPS rendszerek modellezési kérdései (feszültségosztó)
  • Irányítástechnikai alapok
Gyakorlat 2017-10-05: Követelményanalízis, SysML

Rhapsody modellezőeszköz: http://www-03.ibm.com/software/products/hu/ratirhapfami

"Shall"/"Should"/"Will"/"May" témában:

Szemantikus integráció előadás 2017-10-10

Szemantikus integráció

  • CPS-ek dinamikus kompozíciója
  • Erőforrások dinamikus rekonfigurációja
  • Egységesítés
    • plug and play
    • elektronikus adatlapok
    • IEEE 1451
  • Fogalmak formalizálása
    • ontológiák
      • Resource Description Framework (RDF)
  • Szemantikus adatreprezentáció
    • Semantic Sensor Network (SSN)
Fog Computing előadás 2017-10-17

OpenFog Reference Architecture for Fog Computing

  • Referencia architektúrák (ISO/IEC/IEEE 42010)
    • Cloud Customer Architecture for IoT
    • Edge computing, fog computing
  • OpenFog Consortium
    • Layered Architecture View of an IoT System
      • deployment models
    • Architecture Description with Perspectives
      • security, management lifecycle
  • Industry 4.0
    • Reference Architectural Model (RAMI 4.0)
  • Virtual Architectures

 

Gyakorlat 2017-10-19: Ontológia és DDS

A gyakorlaton a Protégé nevű eszközt fogjuk használni.

 

DDS segédanyagok:

Elosztott technológiák előadás 2017-10-24

CPS-ek elosztott technológiái

  • Ismétlés: CPS-ek dinamikus kompozíciója, self-* tulajdonságok
  • IoT funkciók
    • IoT architektúra
    • erőforrás-szegény eszközök SW-architektúrája
    • átjárók SW-architektúrája
    • felhőplatformok SW-architektúrája
  • Publish-Subscribe
  • MQTT
  • DDS
    • Industrial Internet Consortium IoT specifikációi
    • DDS szabványok (és az ISO-OSI 7 rétegű modellje)
    • elosztott adattér
    • DDS alapfogalmak
    • DDS QoS
Gyakorlat 2017-11-02: DDS és Rhapsody

Segédanyagok

Rhapsody tipp: 

  • Ha a Rhapsody arra panaszkodik, hogy az "nmake" nem található, akkor valószínűleg az "msvcmake.bat" fájlban nincsen beállítva a Visual Studio elérhetősége
Safety előadás: 2017-11-07

Safety-Critical Systems: Requirements & Architecture

  • Functional vs. extra-functional requirements
  • Safety requirements
    • Terminology
    • Risk categories
    • Safety integrity requirements, Safety integrity levels
  • Dependability related requirements
    • Threats to dependability
    • Attributes of dependability
    • Dependability metrics
    • Characteristics of faults
    • Means to improve dependability
  • Safety architecture
    • Objectives of architecture design
    • Typical architectures for fail-stop operation
    • Typical architectures for fault-tolerant systems
      • Categories of redundancy
      • Fault tolerance for permanent HW faults
      • Fault tolerance for transient HW faults
        • error detection
        • damage assessment
        • recovery (backward, forward, compensation)
        • fault treatment
      • Fault tolerance for SW faults
        • N-version programming
        • Recovery blocks
Cloud előadás: 2017-11-14, 2017-11-21, 2017-11-28
Gyakorlat 2017-11-30: Node-RED és DDS

Földvári András Rhapsody projektje (modell, generált kód és lefordított kód) letölthető innen (kb. 50 MB, link javítva 2017-12-02).

  • Ha nem működik a projektfájl: új üres DDS projekt létrehozása után importálás a feltöltött projektmappából
  • Beálítások szerkesztése szükséges lehet (fordító, dds implementáció)

Itt a segédanyagoknál csatoltam András Rhapsody projektjének egy "jobb verzió"-ját, szerinte ez jobban használható lehet, mint a fenti. Ugyanennek egy túlméretes változata (generált és fordított kóddal együtt) letölthető innen.

 

Szintén csatoltam az üvegház IDL-fájlját, néhány házi feladathoz kellhet. (.idl kiterjesztéssel nem lehet itt fájlt feltölteni, letöltés után változtassák meg a fájl kiterjesztését)

Félév: 2016. ősz
Cím Egyedi szöveg
Kiberfizikai rendszerek - követelménymodellezés

Követelménymodellezés és kezelés előadás fóliák.

Az eszköz (amit a gyakorlaton is használni fogunk és mindenki próbáljon ki a gyakorlat előtt) letölthető innen: https://reqif.academy/

Kiberfizikai rendszerek - A “fizikai”vonatkozásokról

Péceli Tanár Úr első előadása

Kiberfizikai rendszerek - Szemantikus integráció

Pataricza Tanár Úr szemantikus integráció és ontológia fóliasora.

Tartalom átvétel