Что такое компьютерный контроллер
Обновлено: 21.11.2024
Критические требования к передаче данных между поездами и путевой инфраструктурой
Райнер Хорнштейн, . Герберт Швайнцер, Системы полевых шин и их приложения, 2005 г., 2006 г.
4.5 Аппаратный контроллер и управляющий компьютер
Контроллер аппаратного обеспечения и управляющий компьютер тесно взаимодействуют друг с другом, управляя BTM. Управляющий компьютер представляет собой стандартный промышленный ПК, работающий под управлением свободно распространяемой операционной системы. Он взаимодействует с аппаратным контроллером с помощью специальных драйверов.
Аппаратный контроллер состоит из ПЛИС. Его основные задачи заключаются в демодуляции телеграммы Balise, доставленной из блока приемника по быстрому цифровому каналу связи с реализованным корреляционным приемником, и в обмене данными с аналоговыми модулями по шинам I 2 C. Второй основной задачей аппаратного контроллера является электрическая изоляция между BTM и системой бортового компьютера, которая должна защищать систему бортового компьютера от сбоев в работе аналоговых компонентов.
Связь между аппаратным контроллером и управляющим компьютером реализована как шина PC/104, использующая ввод-вывод с отображением памяти на интерфейс, реализованный на ПЛИС.
Программно определяемое радио как платформа для когнитивного радио
Диспетчер устройств
Различные аппаратные контроллеры ведут себя как автономные компоненты, поэтому они должны создаваться и контролироваться другим объектом. В случае SCA этим контроллером является DeviceManager. DeviceManager — это аппаратный загрузчик; его работа заключается в установке всего соответствующего оборудования для конкретного устройства и поддержке файловой структуры для этого конкретного набора оборудования. Последовательность загрузки DeviceManager довольно проста, как показано на рис. 3.8.
Рисунок 3.8. Последовательность загрузки DeviceManager.
Как видно на рисунке, когда создается экземпляр диспетчера устройств, он устанавливает все устройства, описанные в соответствующем профиле диспетчера устройств, и устанавливает любую подходящую файловую систему. После установки оборудования и файловой системы он находит центральный контроллер, в данном случае DomainManager, и устанавливает все устройства и файловые системы.
В распределенной системе с несколькими стойками оборудования DeviceManager можно рассматривать как загрузчик системы для каждой отдельной стойки или каждой отдельной платы. Как правило, для каждой машины с другим IP-адресом используется отдельный диспетчер устройств, но это общее правило необязательно должно применяться ко всем возможным реализациям.
Хранение
Физические диски и логические диски
Физический диск – это номер логического устройства (LUN), предоставляемый операционной системе аппаратным контроллером. Несмотря на то, что он представлен как один физический диск, за LUN может быть один или несколько дисководов.
На рис. 3.8 физические диски показаны в нижней левой панели диспетчера дисков как Диск 0, Диск 1 и Диск 2. За Диском 1 находится один дисковод, а за Диском 2 — 10 дисководов (часто называемых в виде шпинделей) за ним, даже если для Windows Server он отображается как один физический диск.
Рисунок 3.8. Пример конфигурации диспетчера дисков.
В этом случае имеется логический диск C:, E: и F:, соответствующий каждому физическому диску. Логические диски могут охватывать несколько физических дисков, и несколько логических дисков могут быть созданы на одном физическом диске. Когда логические диски создаются на физических дисках, это называется программным RAID.
Удобная среда для исследований и разработок контроллеров в тяжелом машиностроении
Т. Вирвало, . М. Кивикоски, Мехатроника, дружественная к человеку, 2001 г.
5 ВЫВОДОВ И БУДУЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Результаты показывают, что HIL является хорошим подходом для тестирования распределенных систем управления. В имитационной модели легко создать различные условия нагрузки, поэтому аппаратное обеспечение контроллера можно протестировать во всех необходимых ситуациях, некоторые из которых могут быть даже опасными в реальной системе. Можно ожидать, что подход HIL значительно ускорит тестирование систем управления.
Исследование будет продолжено. Имитационная модель должна быть улучшена, и каждый контроллер также требует много исследований и разработок. Надежность и производительность распределенной системы управления, в т.ч. анализ задержек, синхронизации и дрейфа часов контроллеров в системе шины CAN также требует больших исследований и разработок.
Управление рисками кибербезопасности-I
Определить активы подсистемы (ведомость материалов кибербезопасности или CBOM)
Актив подсистемы (программное и аппаратное обеспечение) — это актив, компрометация которого может привести к нарушению целостности, доступности и конфиденциальности аппаратной или программной подсистемы.Полный список активов подсистемы называется ведомостью материалов кибербезопасности или сокращенно CBOM. Он создается путем выполнения процедурного контроля ведомости материалов кибербезопасности.
Что касается аппаратной подсистемы, в CBOM следует включить все аппаратные компоненты, на которых работает программное обеспечение. Это исключает аппаратные компоненты, такие как конденсаторы и батареи, но включает аппаратное обеспечение контроллера, на котором выполняется программное обеспечение. В частности, CBOM должен обеспечить охват следующих аппаратных компонентов.
Аппаратное обеспечение терапии (т. е. аппаратные компоненты, на которых работает программное обеспечение терапии)
Коммуникационное оборудование (например, Bluetooth, чипсеты 802.11)
Выделенное оборудование для обеспечения безопасности (например, доверенные платформенные модули)
Для программной подсистемы следует включить в CBOM.
Все компоненты программного обеспечения, приобретенные из внешних источников и интегрированные в сборку программного обеспечения устройства
Все программные компоненты собственной разработки для MDM
Задача здесь состоит в том, чтобы установить полноту программного раздела CBOM, т. е. идентифицировать каждый сторонний программный компонент в кодовой базе устройства. Зависимости часто упускаются из виду из-за тенденции разработчиков копировать и вставлять код из других источников, то есть из сторонних библиотек или из онлайн-хранилищ кода, таких как Github, без записи происхождения кода. Другим усложняющим фактором является то, что сторонние программные компоненты могут, в свою очередь, содержать в себе другие сторонние программные компоненты, а они, в свою очередь, могут иметь другие компоненты. Особенно это касается операционных систем. Например, Red Hat Enterprise Linux содержит сотни сторонних компонентов и библиотек. CBOM должен четко определять, какие из этих компонентов и библиотек присутствуют в сборке устройства, отделяя версию ядра операционной системы от ее упакованных утилит.
Теперь, когда процедурный контроль CBOM определил, какие элементы включать в CBOM, он также должен определить, какую метаинформацию об элементе (программном или аппаратном активе) он должен записывать в CBOM.
Если активом подсистемы является сторонний программный/аппаратный компонент, необходимо записать следующую метаинформацию, как минимум.
Основной и дополнительный номер версии программного компонента
Окончание поддержки (EOS) программного компонента, если применимо. EOS — это дата, до которой поставщик обязуется поддерживать программный/аппаратный компонент для исправления ошибок, включая ошибки, связанные с безопасностью. Многие коммерческие поставщики прекращают предоставлять исправления кибербезопасности после определенной даты. Если MDM использует неподдерживаемое программное обеспечение как часть своего медицинского устройства, MDM вынужден попытаться обеспечить безопасность того, что он не может контролировать. Это важный фактор при определении того, должно ли само устройство быть прекращено поддержкой MDM. Это также информация, которую клиент хотел бы знать (например, медицинское устройство в сети больницы создано с использованием операционной системы, которую поставщик ОС больше не поддерживает) и оценить в рамках собственного процесса принятия рисков.
Если активом подсистемы является собственный программный/аппаратный компонент, необходимо записать следующую метаинформацию, как минимум.
Имена связанных файлов кода и их хэши
Дополнительные преимущества цифровых двойников и Интернета вещей
1.6 Организация и план книги
Книга разделена на три части:
Часть 1 (главы 1 и 2) содержит общий обзор OBD и диагностики вне BD, а также облачных технологий. Они также охватывают происхождение облака, его инфраструктуру и текущие возможности.
Часть 2 (главы 3–8) посвящена упрощенному процессу, предложенному в книге, для создания мультифизических имитационных моделей, имитирующих физические активы. С помощью Simscape разрабатываются различные имитационные модели физических систем. В этих главах не рассматриваются пограничные устройства и развертывание в облаке (рис. 1.5).
Рисунок 1.5. Действия вне BD описаны в главах 3–8 .
В части 3 (главы 9 и 10) рассматриваются этапы развертывания имитационной модели в облаке (рис. 1.2).
Ниже приведено описание отдельных глав:
Глава 1 содержит предысторию и мотивацию для написания книги. В нем также описывается разница между OBD и предлагаемым процессом Off-BD. Кроме того, описывается опыт авторов, а также план книги.
Глава 2 посвящена происхождению облака, его инфраструктуре, текущим возможностям и новым бизнес-возможностям, которые оно открывает.
Глава 3 посвящена моделированию и моделированию манипулятора с тремя степенями свободы и захватом.Simscape TM используется для разработки динамической модели. Глава завершается проблемой приложения.
Глава 4 посвящена моделированию и симуляции шара на пластине. Simscape TM используется для разработки динамической модели. Проблема в том, что мяч и тарелка — это два движущихся объекта, которые не связаны между собой. Пользовательский код C был разработан для моделирования динамики мяча. Глава завершается проблемой приложения.
Глава 5 посвящена моделированию и моделированию пружинной системы двойной массы. Глава завершается проблемой приложения.
Глава 6 посвящена моделированию и моделированию фотогальванических элементов. Модель учитывает солнечное излучение и температуру фотоэлектрических элементов и прогнозирует выходную мощность элементов. Глава завершается проблемой приложения.
Глава 7 посвящена моделированию и моделированию электрических/гибридных транспортных средств. Глава завершается проблемой приложения.
Глава 8 посвящена моделированию, диагностике и устранению неисправностей трехфазной инверторной системы. Алгоритм диагностики и устранения неисправностей на основе модели реализован для диагностики обрыва цепи, короткого замыкания и отказов звена постоянного тока. Модель используется для смягчения режима отказа путем настройки топологии инверторного привода без добавления каких-либо дополнительных устройств.
Глава 9 охватывает весь последний этап разработки и развертывания цифрового двойника двигателя постоянного тока для диагностики оборудования. Вызовы и сложности освещаются с особым вниманием. В этой главе также подробно рассматриваются аппаратная платформа, облако AWS и использование Digital Twin для реализации Off-BD для оборудования реального времени. Ниже приведены настройки, связанные с полным процессом Off-BD:
Настройка аппаратного встроенного контроллера в режиме реального времени для управления скоростью двигателя постоянного тока
Разработка модели цифрового двойника Simscape TM для управления скоростью двигателя постоянного тока
Настройка параметров модели двигателя постоянного тока Simscape TM с данными из реальной аппаратной системы с использованием Simulink Design Optimization TM
Добавление облачного подключения к оборудованию встроенного контроллера в режиме реального времени для управления скоростью двигателя постоянного тока
Развертывание модели цифрового двойника Simscape TM в облаке Amazon AWS
Разработка голосового, электронного и текстового пользовательского интерфейса для развертывания цифрового двойника
Глава 10 охватывает весь последний этап разработки и развертывания цифрового двойника ветряной турбины с целью диагностики оборудования. Вызовы и сложности освещаются с особым вниманием. В этой главе также подробно рассматриваются аппаратная платформа, облако AWS и использование цифрового двойника для реализации Off-BD для оборудования реального времени. Ниже приведены настройки, связанные с полным процессом Off-BD:
Настройка оборудования встроенного контроллера реального времени для ветряной турбины
Разработка модели цифрового двойника Simscape TM для ветряной турбины
Настройка параметров ветряной турбины Simscape TM с данными из реальной аппаратной системы с использованием Simulink Design Optimization TM
Добавление возможности подключения к облаку для аппаратного встроенного контроллера ветряной турбины, работающего в режиме реального времени
Развертывание модели цифрового двойника Simscape TM в облаке Amazon AWS
Разработка голосового, электронного и текстового пользовательского интерфейса для развертывания цифрового двойника
Все коды доступны для бесплатной загрузки путем поиска ISBN книги в MATLAB Central. Кроме того, читатель может выполнить поиск по запросу «Нассим Халед» в MATLAB Central.
Посетите специальный веб-сайт, чтобы увидеть больше наглядных материалов и последние новости о работе:
Текущие проблемы с абстрагированием точек данных
2 ОПИСАНИЕ ПРОБЛЕМЫ
Общую функциональность BACS можно разбить на три уровня, представляющих собой воплощение пирамиды автоматизации для BACS ( BACS-2 2004 ): уровень поля, автоматизации и управления.
На полевом уровне происходит фактическое взаимодействие с физическим миром. Данные собираются и передаются субъектам обработки, а также среде, физически контролируемой путем получения данных. На уровне автоматизации контроллеры работают с данными, подготовленными на уровне поля, устанавливая логические связи и контуры управления. Этот тип обмена данными процесса называется горизонтальной связью (или связью процесса, связанной с характером данных). Кроме того, уровень автоматизации подготавливает (возможно, агрегирует) значения для вертикального доступа на уровне управления (например, анализ тенденций).
Вертикальная связь может быть разделена на службы, связанные с доступом к данным и их изменением из приложения, например, с настройкой уставки или получением журналов трендов (часто называемых связью управления), и другими службами, связанными с изменением самого приложения для пример изменения информации о привязке или передачи программы (инженерная связь).
Исторически конвергенция между различными сетевыми технологиями осуществлялась с помощью шлюзов между системами на любом из вышеперечисленных уровней. Это помогает интегрировать домены, которые ранее были изолированными островами. Тем не менее, разработчикам приложений по-прежнему требуется крутая кривая обучения, чтобы переключаться между технологиями. Другой способ добиться конвергенции — скрыть тонкости лежащей в основе сетевой технологии и вместо этого предоставить разработчику приложений набор стандартных услуг. Понятно, что узел, реализованный в определенной системе, может работать только в своей родной среде, но одно и то же управляющее приложение можно переместить в другую систему.
Ключевым требованием к абстракции базовых сетевых служб управления является сокрытие специфических для связи характеристик с использованием представления данных и набора служб, что позволяет сопоставлять базовые функции BACS с различными технологиями. Это ориентированный на приложения подход, при котором управляющее приложение можно легко перенести с одной сетевой технологии на другую. Очевидно, что доступные сервисы на разных уровнях коммуникации требуют разного количества усилий для достижения этого.
На уровне коммуникации процесса распределенной системы, состоящей из приложения автоматизации и управления зданием, система представляет себя разработчику приложения как набор элементарных элементов данных, называемых точками данных (или просто точками). Эти точки данных являются логическим представлением лежащего в основе физического процесса, который управляется или измеряется узлами сети. Каждый узел может быть связан с одной или несколькими точками данных. С логической точки зрения каждая точка данных представляет собой отдельные данные приложения, которые можно передавать и обрабатывать. Этот уровень использует представление, близкое к физическому процессу, поэтому подходит для абстракции.
Для связи с руководством широко используются более сложные объекты, чем простые точки данных. Абстракция этих сервисов может быть возможна в BAS для таких задач, как агрегированные данные, журналы трендов и аварийная сигнализация. Другие объекты в этой категории включают в себя меры по поддержанию функциональной совместимости в рамках определенной сетевой технологии (например, элементы, требуемые профилем устройства), которые могут даже противоречить между различными технологиями. В отличие от базовой связи процесса, услуги связи управления могут широко варьироваться от системы к системе и представлять собой проблему.
Инженерная коммуникация — это, пожалуй, самый сложный набор сервисов для абстрагирования. Установление каналов связи для горизонтальной связи для построения графа приложения (известное как связывание) является типичным кандидатом. Однако задачи настройки, такие как создание точек данных, обычно также являются задачей управления сетью. В большинстве случаев это касается не только приложений на сетевых узлах, но и инструментов, необходимых для установки всей системы. Как инженерные службы они специфичны для своей технологии и не могут быть абстрагированы с разумными усилиями.
Очевидно, что уровень сложности, необходимый для абстрагирования сервисов соответствующих уровней связи, требует ограничения на определенные сервисы, оставляя другие «технологически специфичными». Цель этой статьи состоит в том, чтобы определить и обсудить набор сервисов для определенных классов приложений в BAS, где усилия по разработке делают упор на логику приложения/управления и должны быть перенесены между сетевыми технологиями, а также реализованы на встроенных конструкциях контроллеров:
Раздел 404 Закона Сарбейнса-Оксли (SOX) требует, чтобы все публичные компании установили внутренний контроль и процедуры.
Закон о защите конфиденциальности детей в Интернете от 1998 года (COPPA) – это федеральный закон, который налагает особые требования на операторов доменов .
План North American Electric Reliability Corporation по защите критически важной инфраструктуры (NERC CIP) представляет собой набор стандартов.
Взаимная аутентификация, также называемая двусторонней аутентификацией, представляет собой процесс или технологию, в которой оба объекта обмениваются данными .
Экранированная подсеть или брандмауэр с тройным подключением относится к сетевой архитектуре, в которой один брандмауэр используется с тремя сетями .
Метаморфное и полиморфное вредоносное ПО – это два типа вредоносных программ (вредоносных программ), код которых может изменяться по мере их распространения.
Медицинская транскрипция (МТ) – это ручная обработка голосовых сообщений, продиктованных врачами и другими медицинскими работниками.
Электронное отделение интенсивной терапии (eICU) — это форма или модель телемедицины, в которой используются самые современные технологии.
Защищенная медицинская информация (PHI), также называемая личной медицинской информацией, представляет собой демографическую информацию, медицинскую .
Снижение рисков – это стратегия подготовки к угрозам, с которыми сталкивается бизнес, и уменьшения их последствий.
Отказоустойчивая технология — это способность компьютерной системы, электронной системы или сети обеспечивать бесперебойное обслуживание.
Синхронная репликация — это процесс копирования данных по сети хранения, локальной или глобальной сети, поэтому .
API облачного хранилища — это интерфейс прикладного программирования, который соединяет локальное приложение с облачным хранилищем.
Интерфейс управления облачными данными (CDMI) – это международный стандарт, определяющий функциональный интерфейс, используемый приложениями.
Износ флэш-памяти NAND — это пробой оксидного слоя внутри транзисторов с плавающим затвором флэш-памяти NAND.
Критические требования к передаче данных между поездами и путевой инфраструктурой
Райнер Хорнштейн, . Герберт Швайнцер, Системы полевых шин и их приложения, 2005 г., 2006 г.
4.5 Аппаратный контроллер и управляющий компьютер
Контроллер аппаратного обеспечения и управляющий компьютер тесно взаимодействуют друг с другом, управляя BTM. Управляющий компьютер представляет собой стандартный промышленный ПК, работающий под управлением свободно распространяемой операционной системы. Он взаимодействует с аппаратным контроллером с помощью специальных драйверов.
Аппаратный контроллер состоит из ПЛИС. Его основные задачи заключаются в демодуляции телеграммы Balise, доставленной из блока приемника по быстрому цифровому каналу связи с реализованным корреляционным приемником, и в обмене данными с аналоговыми модулями по шинам I 2 C. Второй основной задачей аппаратного контроллера является электрическая изоляция между BTM и системой бортового компьютера, которая должна защищать систему бортового компьютера от сбоев в работе аналоговых компонентов.
Связь между аппаратным контроллером и управляющим компьютером реализована как шина PC/104, использующая ввод-вывод с отображением памяти на интерфейс, реализованный на ПЛИС.
Программно определяемое радио как платформа для когнитивного радио
Диспетчер устройств
Различные аппаратные контроллеры ведут себя как автономные компоненты, поэтому они должны создаваться и контролироваться другим объектом. В случае SCA этим контроллером является DeviceManager. DeviceManager — это аппаратный загрузчик; его работа заключается в установке всего соответствующего оборудования для конкретного устройства и поддержке файловой структуры для этого конкретного набора оборудования. Последовательность загрузки DeviceManager довольно проста, как показано на рис. 3.8.
Рисунок 3.8. Последовательность загрузки DeviceManager.
Как видно на рисунке, когда создается экземпляр диспетчера устройств, он устанавливает все устройства, описанные в соответствующем профиле диспетчера устройств, и устанавливает любую подходящую файловую систему. После установки оборудования и файловой системы он находит центральный контроллер, в данном случае DomainManager, и устанавливает все устройства и файловые системы.
В распределенной системе с несколькими стойками оборудования DeviceManager можно рассматривать как загрузчик системы для каждой отдельной стойки или каждой отдельной платы. Как правило, для каждой машины с другим IP-адресом используется отдельный диспетчер устройств, но это общее правило необязательно должно применяться ко всем возможным реализациям.
Хранение
Физические диски и логические диски
Физический диск – это номер логического устройства (LUN), предоставляемый операционной системе аппаратным контроллером. Несмотря на то, что он представлен как один физический диск, за LUN может быть один или несколько дисководов.
На рис. 3.8 физические диски показаны в нижней левой панели диспетчера дисков как Диск 0, Диск 1 и Диск 2. За Диском 1 находится один дисковод, а за Диском 2 — 10 дисководов (часто называемых в виде шпинделей) за ним, даже если для Windows Server он отображается как один физический диск.
Рисунок 3.8. Пример конфигурации диспетчера дисков.
В этом случае имеется логический диск C:, E: и F:, соответствующий каждому физическому диску. Логические диски могут охватывать несколько физических дисков, и несколько логических дисков могут быть созданы на одном физическом диске. Когда логические диски создаются на физических дисках, это называется программным RAID.
Удобная среда для исследований и разработок контроллеров в тяжелом машиностроении
Т. Вирвало, . М. Кивикоски, Мехатроника, дружественная к человеку, 2001 г.
5 ВЫВОДОВ И БУДУЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Результаты показывают, что HIL является хорошим подходом для тестирования распределенных систем управления. В имитационной модели легко создать различные условия нагрузки, поэтому аппаратное обеспечение контроллера можно протестировать во всех необходимых ситуациях, некоторые из которых могут быть даже опасными в реальной системе. Можно ожидать, что подход HIL значительно ускорит тестирование систем управления.
Исследование будет продолжено. Имитационная модель должна быть улучшена, и каждый контроллер также требует много исследований и разработок.Надежность и производительность распределенной системы управления, в т.ч. анализ задержек, синхронизации и дрейфа часов контроллеров в системе шины CAN также требует больших исследований и разработок.
Управление рисками кибербезопасности-I
Определить активы подсистемы (ведомость материалов кибербезопасности или CBOM)
Актив подсистемы (программное и аппаратное обеспечение) — это актив, компрометация которого может привести к нарушению целостности, доступности и конфиденциальности аппаратной или программной подсистемы. Полный список активов подсистемы называется ведомостью материалов кибербезопасности или сокращенно CBOM. Он создается путем выполнения процедурного контроля ведомости материалов кибербезопасности.
Что касается аппаратной подсистемы, в CBOM следует включить все аппаратные компоненты, на которых работает программное обеспечение. Это исключает аппаратные компоненты, такие как конденсаторы и батареи, но включает аппаратное обеспечение контроллера, на котором выполняется программное обеспечение. В частности, CBOM должен обеспечить охват следующих аппаратных компонентов.
Аппаратное обеспечение терапии (т. е. аппаратные компоненты, на которых работает программное обеспечение терапии)
Коммуникационное оборудование (например, Bluetooth, чипсеты 802.11)
Выделенное оборудование для обеспечения безопасности (например, доверенные платформенные модули)
Для программной подсистемы следует включить в CBOM.
Все компоненты программного обеспечения, приобретенные из внешних источников и интегрированные в сборку программного обеспечения устройства
Все программные компоненты собственной разработки для MDM
Задача здесь состоит в том, чтобы установить полноту программного раздела CBOM, т. е. идентифицировать каждый сторонний программный компонент в кодовой базе устройства. Зависимости часто упускаются из виду из-за тенденции разработчиков копировать и вставлять код из других источников, то есть из сторонних библиотек или из онлайн-хранилищ кода, таких как Github, без записи происхождения кода. Другим усложняющим фактором является то, что сторонние программные компоненты могут, в свою очередь, содержать в себе другие сторонние программные компоненты, а они, в свою очередь, могут иметь другие компоненты. Особенно это касается операционных систем. Например, Red Hat Enterprise Linux содержит сотни сторонних компонентов и библиотек. CBOM должен четко определять, какие из этих компонентов и библиотек присутствуют в сборке устройства, отделяя версию ядра операционной системы от ее упакованных утилит.
Теперь, когда процедурный контроль CBOM определил, какие элементы включать в CBOM, он также должен определить, какую метаинформацию об элементе (программном или аппаратном активе) он должен записывать в CBOM.
Если активом подсистемы является сторонний программный/аппаратный компонент, необходимо записать следующую метаинформацию, как минимум.
Основной и дополнительный номер версии программного компонента
Окончание поддержки (EOS) программного компонента, если применимо. EOS — это дата, до которой поставщик обязуется поддерживать программный/аппаратный компонент для исправления ошибок, включая ошибки, связанные с безопасностью. Многие коммерческие поставщики прекращают предоставлять исправления кибербезопасности после определенной даты. Если MDM использует неподдерживаемое программное обеспечение как часть своего медицинского устройства, MDM вынужден попытаться обеспечить безопасность того, что он не может контролировать. Это важный фактор при определении того, должно ли само устройство быть прекращено поддержкой MDM. Это также информация, которую клиент хотел бы знать (например, медицинское устройство в сети больницы создано с использованием операционной системы, которую поставщик ОС больше не поддерживает) и оценить в рамках собственного процесса принятия рисков.
Если активом подсистемы является собственный программный/аппаратный компонент, необходимо записать следующую метаинформацию, как минимум.
Имена связанных файлов кода и их хэши
Дополнительные преимущества цифровых двойников и Интернета вещей
1.6 Организация и план книги
Книга разделена на три части:
Часть 1 (главы 1 и 2) содержит общий обзор OBD и диагностики вне BD, а также облачных технологий. Они также охватывают происхождение облака, его инфраструктуру и текущие возможности.
Часть 2 (главы 3–8) посвящена упрощенному процессу, предложенному в книге, для создания мультифизических имитационных моделей, имитирующих физические активы. С помощью Simscape разрабатываются различные имитационные модели физических систем. В этих главах не рассматриваются пограничные устройства и развертывание в облаке (рис. 1.5).
Рисунок 1.5. Действия вне BD описаны в главах 3–8 .
В части 3 (главы 9 и 10) рассматриваются этапы развертывания имитационной модели в облаке (рис. 1.2).
Ниже приведено описание отдельных глав:
Глава 1 содержит предысторию и мотивацию для написания книги. В нем также описывается разница между OBD и предлагаемым процессом Off-BD. Кроме того, описывается опыт авторов, а также план книги.
Глава 2 посвящена происхождению облака, его инфраструктуре, текущим возможностям и новым бизнес-возможностям, которые оно открывает.
Глава 3 посвящена моделированию и моделированию манипулятора с тремя степенями свободы и захватом. Simscape TM используется для разработки динамической модели. Глава завершается проблемой приложения.
Глава 4 посвящена моделированию и симуляции шара на пластине. Simscape TM используется для разработки динамической модели. Проблема в том, что мяч и тарелка — это два движущихся объекта, которые не связаны между собой. Пользовательский код C был разработан для моделирования динамики мяча. Глава завершается проблемой приложения.
Глава 5 посвящена моделированию и моделированию пружинной системы двойной массы. Глава завершается проблемой приложения.
Глава 6 посвящена моделированию и моделированию фотогальванических элементов. Модель учитывает солнечное излучение и температуру фотоэлектрических элементов и прогнозирует выходную мощность элементов. Глава завершается проблемой приложения.
Глава 7 посвящена моделированию и моделированию электрических/гибридных транспортных средств. Глава завершается проблемой приложения.
Глава 8 посвящена моделированию, диагностике и устранению неисправностей трехфазной инверторной системы. Алгоритм диагностики и устранения неисправностей на основе модели реализован для диагностики обрыва цепи, короткого замыкания и отказов звена постоянного тока. Модель используется для смягчения режима отказа путем настройки топологии инверторного привода без добавления каких-либо дополнительных устройств.
Глава 9 охватывает весь последний этап разработки и развертывания цифрового двойника двигателя постоянного тока для диагностики оборудования. Вызовы и сложности освещаются с особым вниманием. В этой главе также подробно рассматриваются аппаратная платформа, облако AWS и использование Digital Twin для реализации Off-BD для оборудования реального времени. Ниже приведены настройки, связанные с полным процессом Off-BD:
Настройка аппаратного встроенного контроллера в режиме реального времени для управления скоростью двигателя постоянного тока
Разработка модели цифрового двойника Simscape TM для управления скоростью двигателя постоянного тока
Настройка параметров модели двигателя постоянного тока Simscape TM с данными из реальной аппаратной системы с использованием Simulink Design Optimization TM
Добавление облачного подключения к оборудованию встроенного контроллера в режиме реального времени для управления скоростью двигателя постоянного тока
Развертывание модели цифрового двойника Simscape TM в облаке Amazon AWS
Разработка голосового, электронного и текстового пользовательского интерфейса для развертывания цифрового двойника
Глава 10 охватывает весь последний этап разработки и развертывания цифрового двойника ветряной турбины с целью диагностики оборудования. Вызовы и сложности освещаются с особым вниманием. В этой главе также подробно рассматриваются аппаратная платформа, облако AWS и использование цифрового двойника для реализации Off-BD для оборудования реального времени. Ниже приведены настройки, связанные с полным процессом Off-BD:
Настройка оборудования встроенного контроллера реального времени для ветряной турбины
Разработка модели цифрового двойника Simscape TM для ветряной турбины
Настройка параметров ветряной турбины Simscape TM с данными из реальной аппаратной системы с использованием Simulink Design Optimization TM
Добавление возможности подключения к облаку для аппаратного встроенного контроллера ветряной турбины, работающего в режиме реального времени
Развертывание модели цифрового двойника Simscape TM в облаке Amazon AWS
Разработка голосового, электронного и текстового пользовательского интерфейса для развертывания цифрового двойника
Все коды доступны для бесплатной загрузки путем поиска ISBN книги в MATLAB Central. Кроме того, читатель может выполнить поиск по запросу «Нассим Халед» в MATLAB Central.
Посетите специальный веб-сайт, чтобы увидеть больше наглядных материалов и последние новости о работе:
Текущие проблемы с абстрагированием точек данных
2 ОПИСАНИЕ ПРОБЛЕМЫ
Общую функциональность BACS можно разбить на три уровня, представляющих собой воплощение пирамиды автоматизации для BACS ( BACS-2 2004 ): уровень поля, автоматизации и управления.
На полевом уровне происходит фактическое взаимодействие с физическим миром. Данные собираются и передаются субъектам обработки, а также среде, физически контролируемой путем получения данных. На уровне автоматизации контроллеры работают с данными, подготовленными на уровне поля, устанавливая логические связи и контуры управления. Этот тип обмена данными процесса называется горизонтальной связью (или связью процесса, связанной с характером данных). Кроме того, уровень автоматизации подготавливает (возможно, агрегирует) значения для вертикального доступа на уровне управления (например,, в тренде).
Вертикальная связь может быть разделена на службы, связанные с доступом к данным и их изменением из приложения, например, с настройкой уставки или получением журналов трендов (часто называемых связью управления), и другими службами, связанными с изменением самого приложения для пример изменения информации о привязке или передачи программы (инженерная связь).
Исторически конвергенция между различными сетевыми технологиями осуществлялась с помощью шлюзов между системами на любом из вышеперечисленных уровней. Это помогает интегрировать домены, которые ранее были изолированными островами. Тем не менее, разработчикам приложений по-прежнему требуется крутая кривая обучения, чтобы переключаться между технологиями. Другой способ добиться конвергенции — скрыть тонкости лежащей в основе сетевой технологии и вместо этого предоставить разработчику приложений набор стандартных услуг. Понятно, что узел, реализованный в определенной системе, может работать только в своей родной среде, но одно и то же управляющее приложение можно переместить в другую систему.
Ключевым требованием к абстракции базовых сетевых служб управления является сокрытие специфических для связи характеристик с использованием представления данных и набора служб, что позволяет сопоставлять базовые функции BACS с различными технологиями. Это ориентированный на приложения подход, при котором управляющее приложение можно легко перенести с одной сетевой технологии на другую. Очевидно, что доступные сервисы на разных уровнях коммуникации требуют разного количества усилий для достижения этого.
На уровне коммуникации процесса распределенной системы, состоящей из приложения автоматизации и управления зданием, система представляет себя разработчику приложения как набор элементарных элементов данных, называемых точками данных (или просто точками). Эти точки данных являются логическим представлением лежащего в основе физического процесса, который управляется или измеряется узлами сети. Каждый узел может быть связан с одной или несколькими точками данных. С логической точки зрения каждая точка данных представляет собой отдельные данные приложения, которые можно передавать и обрабатывать. Этот уровень использует представление, близкое к физическому процессу, поэтому подходит для абстракции.
Для связи с руководством широко используются более сложные объекты, чем простые точки данных. Абстракция этих сервисов может быть возможна в BAS для таких задач, как агрегированные данные, журналы трендов и аварийная сигнализация. Другие объекты в этой категории включают в себя меры по поддержанию функциональной совместимости в рамках определенной сетевой технологии (например, элементы, требуемые профилем устройства), которые могут даже противоречить между различными технологиями. В отличие от базовой связи процесса, услуги связи управления могут широко варьироваться от системы к системе и представлять собой проблему.
Инженерная коммуникация — это, пожалуй, самый сложный набор сервисов для абстрагирования. Установление каналов связи для горизонтальной связи для построения графа приложения (известное как связывание) является типичным кандидатом. Однако задачи настройки, такие как создание точек данных, обычно также являются задачей управления сетью. В большинстве случаев это касается не только приложений на сетевых узлах, но и инструментов, необходимых для установки всей системы. Как инженерные службы они специфичны для своей технологии и не могут быть абстрагированы с разумными усилиями.
Очевидно, что уровень сложности, необходимый для абстрагирования сервисов соответствующих уровней связи, требует ограничения на определенные сервисы, оставляя другие «технологически специфичными». Цель этой статьи состоит в том, чтобы определить и обсудить набор сервисов для определенных классов приложений в BAS, где усилия по разработке делают упор на логику приложения/управления и должны быть перенесены между сетевыми технологиями, а также реализованы на встроенных конструкциях контроллеров:
Раздел 404 Закона Сарбейнса-Оксли (SOX) требует, чтобы все публичные компании установили внутренний контроль и процедуры.
Закон о защите конфиденциальности детей в Интернете от 1998 года (COPPA) – это федеральный закон, который налагает особые требования на операторов доменов .
План North American Electric Reliability Corporation по защите критически важной инфраструктуры (NERC CIP) представляет собой набор стандартов.
Взаимная аутентификация, также называемая двусторонней аутентификацией, представляет собой процесс или технологию, в которой оба объекта обмениваются данными .
Экранированная подсеть или брандмауэр с тройным подключением относится к сетевой архитектуре, в которой один брандмауэр используется с тремя сетями .
Метаморфное и полиморфное вредоносное ПО – это два типа вредоносных программ (вредоносных программ), код которых может изменяться по мере их распространения.
Медицинская транскрипция (МТ) – это ручная обработка голосовых сообщений, продиктованных врачами и другими медицинскими работниками.
Электронное отделение интенсивной терапии (eICU) — это форма или модель телемедицины, в которой используются самые современные технологии.
Защищенная медицинская информация (PHI), также называемая личной медицинской информацией, представляет собой демографическую информацию, медицинскую .
Снижение рисков – это стратегия подготовки к угрозам, с которыми сталкивается бизнес, и уменьшения их последствий.
Отказоустойчивая технология — это способность компьютерной системы, электронной системы или сети обеспечивать бесперебойное обслуживание.
Синхронная репликация — это процесс копирования данных по сети хранения, локальной или глобальной сети, поэтому .
API облачного хранилища — это интерфейс прикладного программирования, который соединяет локальное приложение с облачным хранилищем.
Интерфейс управления облачными данными (CDMI) – это международный стандарт, определяющий функциональный интерфейс, используемый приложениями.
Износ флэш-памяти NAND — это пробой оксидного слоя внутри транзисторов с плавающим затвором флэш-памяти NAND.
Возьмите один из лучших контроллеров для ПК, если ваша клавиатура и мышь просто не подходят.
Помимо мыши и клавиатуры, лучший контроллер для ПК является важной частью арсенала геймера. И хотя лучшая игровая мышь в сочетании с лучшей игровой клавиатурой поможет вам в большинстве ситуаций, существует множество жанров, которые действительно выигрывают от одного из лучших игровых контроллеров для ПК.
Игры с определенными схемами управления просто лучше подходят для контроллера. И несовершенное управление мышью и клавиатурой Elden Ring, безусловно, может соблазнить вас на контроллер. Верно и то, что некоторые игры, перенесенные с консоли на ПК, в конечном итоге имеют чрезвычайно запутанную систему управления при использовании мыши и клавиатуры.
Это верно даже для игр, которые считаются классикой для ПК. Ведьмак 3, например, имеет гораздо более простую систему управления, если играть с лучшим контроллером для ПК.
Подумать только, с лучшим контроллером для ПК в руках вы можете расслабиться, расслабиться и погрузиться в игровую сессию, а не сидеть, сгорбившись, над клавиатурой. Мы протестировали лучшие на сегодняшний день контроллеры для консолей и контроллеры для ПК, чтобы выяснить, какие из них требуют мошенничества o
Лучший контроллер для ПК
1. Беспроводной геймпад Xbox Elite серии 2
Лучший беспроводной игровой контроллер
Технические характеристики
Причины для покупки
Причины, по которым следует избегать
Если вы используете контроллер Microsoft Elite Series 2 более десяти минут, вы поймете, почему он занимает первое место. Все в Series 2 кричит о роскоши. Почти бесконечные варианты настройки дают вам непревзойденный уровень контроля (каламбур) над вашим игровым процессом. Возможность настраивать все аспекты контроллера, такие как крестовины, переключатели передач и натяжение джойстика, — это абсолютная находка.
Самое существенное отличие Series 2 от Series 1 (которое нам также понравилось) – аккуратный маленький футляр для переноски, который можно использовать как зарядную станцию для новой перезаряжаемой батареи контроллера, обеспечивающей 40 часов работы. Наконец, благодаря проектам Xcloud и Apple Arcade, предлагающим несколько отличных игр для мобильных устройств, вы можете легко подключить контроллер Series 2 через Bluetooth.
Потратить 160 долларов США на геймпад для большинства людей сложно, ведь это почти в четыре раза дороже, чем геймпад Xbox One, но если вы серьезный геймер, который ценит производительность и высочайший уровень настройки, Series 2 – это то, что вам нужно. просто и стоит каждой копейки.
2. Улучшенный PowerA Spectra Infinity
Лучший бюджетный контроллер для ПК
Технические характеристики
Причины для покупки
Причины, по которым следует избегать
Проводной контроллер PowerA Spectra Infinity Enhanced — это шаг вперед по сравнению с Spectra Enhanced, который мы оценивали в этом руководстве. Последняя версия имеет больше общего с контроллером Xbox Series X|S, с заметно более ярким освещением. В настоящее время это довольно шикарный контроллер, учитывая его бюджетную цену.
Подсветка по краям придает Spectra индивидуальность, а трехпозиционный спусковой крючок отлично подходит для профессиональных стрелков. Spectra набрала бы больше очков, но отсутствие беспроводного подключения — это большое разочарование во времена игр без привязки.
Однако достойная жертва по более низкой цене. В этом нет сомнений.
3. Беспроводной геймпад Xbox
Самый надежный геймпад
Технические характеристики
Причины для покупки
Причины, по которым следует избегать
Первоначальный беспроводной геймпад Xbox One был незаменимым помощником в компьютерных играх. С выпуском Xbox Series S/X нам всем было любопытно увидеть, как Xbox улучшила и без того убойный геймпад.
В этом контроллере сохранено многое из того, что нам нравилось в оригинале. Благодаря очень удобному общему дизайну с текстурированными резиновыми накладками вы чувствуете себя очень хорошо в своих руках. Как и в оригинале, он может похвастаться значительно улучшенным d-pad, который вы не будете бояться использовать в файтингах и платформерах, взяв за основу контроллеры Xbox One Elite Series. Вы могли заметить новую кнопку в центре контроллера; долгожданная кнопка «Поделиться» теперь позволяет делать скриншоты и снимать видео игрового процесса, не слишком углубляясь в меню.
Мы используем заглавную букву «Wireless» не потому, что это слово само по себе является именем собственным, а потому, что последний беспроводной контроллер Xbox использует беспроводной протокол Microsoft, который он называет «Xbox Wireless». Хотя имя могло бы выиграть от некоторой творческой мастерской, вы можете утешиться тем фактом, что после 2016 года контроллер Xbox Wireless дарит нам столь необходимую поддержку совместимости с Bluetooth. И теперь это практически стандартная плата за трансплантацию консолей, сдерживаемую кривой обучения играм с мышью и клавиатурой.
4. Беспроводной контроллер Sony DualSense
Самый впечатляющий геймпад
Технические характеристики
Причины для покупки
Причины, по которым следует избегать
PlayStation 5 DualSense обладает качеством «вы должны прикоснуться к нему, чтобы поверить в это» благодаря новым тактильным двигателям и «адаптивным» триггерам, которые могут оказывать сопротивление под вашим пальцем. Например, стрельба из лука может ощущаться как стрельба из лука. Грохот также, безусловно, лучший и самый нюансированный, который мы когда-либо чувствовали в контроллере. Это действительно так хорошо, как говорят люди.
Плохая новость: самые продвинутые функции DualSense пока не работают в компьютерных играх, поскольку для их использования необходимо программировать игры. Но Steam уже предлагает полную поддержку контроллера, поэтому подключить его и использовать, как и любой другой пэд, очень просто. Он немного менее удобен, чем контроллер Xbox Series X, и его не так просто использовать в играх, не принадлежащих Steam, но если вы предпочитаете аналоговый джойстик от Sony или любите прицеливаться с помощью гироскопа, то это то, что вам нужно.
И, возможно, когда-нибудь мы увидим, что в играх для ПК также будут использоваться эти новые триггеры и тактильные ощущения.
5. Scuf Instinct Pro
Лучший альт-пад за пределами Microsoft и Sony
Технические характеристики
Причины для покупки
Причины, по которым следует избегать
Scuf не возится со своими контроллерами, предлагая одни из лучших планшетов премиум-класса за пределами Sony и Microsoft. А Instinct Pro — лучший контроллер, если вы хотите отказаться от двух больших блоков мира консолей.
У Instinct Pro больше вариантов настройки, чем у любого другого пэда, который вы только могли бы назвать. Хотя это определенно повлияет на цену — с моим собственным выбором мне удалось поднять стоимость до чуть менее 250 долларов. Но создал великолепно розовую подушку, не отвлекаясь на шумные рюкзаки.
Сложность заключается в том, что контроллеры Sony и Microsoft очень хороши, и если вы хотите что-то премиум-класса, Elite Series 2 идеально подходит для этого. Тот факт, что Instinct Pro выглядит как хорошая цена, делает его очень трудным для продажи. Тем не менее, это фантастический контроллер, который прекрасно лежит в руке и настолько отзывчив, насколько вы можете пожелать. Это просто ужасно дорого.
6. Razer Росомаха Ultimate
Clicky со стороной Chroma
Технические характеристики
Причины для покупки
Причины, по которым следует избегать
Wolverine Ultimate от Razer вполне мог бы стать лучшим геймпадом, доступным на сегодняшний день, за исключением одного критического дисквалифицирующего фактора: он не может подключаться к ПК по беспроводной сети. Геймпад в стиле Xbox предлагает многие из тех же роскошных функций, что и беспроводной геймпад Xbox One Elite, например сменный джойстик и настраиваемые задние лепестки. Это также почти такая же цена, что вызывает вопрос: почему бы просто не купить вместо этого один из них?
Ну, это не для всех, но Росомаха Ultimate имеет свою долю уникальных, совершенно заманчивых функций. Во-первых, лицевые кнопки — те, что обозначены буквами A, B, X и Y — нажимаются как кнопки мыши. Эта, казалось бы, незначительная деталь меняет мир. Это все равно, что всю жизнь пользоваться только мембранными клавиатурами, а потом перейти на механические переключатели. Таким образом, несмотря на то, что к прилагаемому 10-футовому кабелю micro USB в оплетке нужно привыкнуть, тактильные нажатия кнопок — достойный компромисс.
Конечно, ни один продукт Razer не будет полным без здоровой дозы Chroma, фирменного бренда RGB-освещения компании с трехголовой зеленой змеей. Однако вместо того, чтобы интегрировать его в существующее приложение Synapse 3 для Windows, Razer решила разработать приложение специально для Xbox One. Поэтому, если вы планируете использовать этот контроллер для своего ПК, имейте в виду, что вам понадобится отдельное приложение для его настройки.
Часто задаваемые вопросы о лучшем контроллере для ПК
Можно ли использовать консольный контроллер на ПК?
Короткий ответ — да. Немного более длинный ответ заключается в том, что вам, возможно, придется немного повозиться при первой настройке, хотя после этого вам останется только подключить его.
Как настроить контроллер на ПК:
Лучше ли играть на ПК с контроллером?
В анналах журнала PC Gamer этот вопрос может показаться совершенно оскорбительным, но верно то, что в некоторые компьютерные игры гораздо лучше играть с контроллером, чем с классическим сочетанием клавиатуры и мыши.
Спортивные игры наиболее очевидны, и это может подтвердить любой, кто пытался играть в FIFA, используя странную схему управления клавиатурой/мышью. Но есть и другие игры, особенно те, которые изначально были разработаны для консолей, чьи схемы управления настолько громоздки вдали от пэда, что играть в них любым другим способом становится больно.
Например, в Witcher 2 можно было играть без геймпада, но на самом деле было гораздо удобнее играть с планшетом на ПК.
Как мы тестируем контроллеры?
Не обращайте внимания на тех, кто считает, что любая игра лучше всего работает с мышью и клавиатурой. В Assassins Creed Valhalla лучше всего играть на клавиатуре. В Street Fighter 5 лучше всего играть на клавиатуре. Да, мы играем в большинство игр с мышью и клавиатурой, но для компьютерных геймеров с разными вкусами хороший контроллер просто необходим.
Несмотря на то, что я тестировал шутеры от первого лица, я в основном игнорировал этот жанр. Хотя это может быть необходимо для консольных геймеров, мы почти всегда будем использовать WASD для любого типа шутеров. Имея это в виду, игры, которые я использовал в основном для тестирования, перечислены ниже:
Katana Zero: игра, требующая отличного управления крестовиной и чувствительных кнопок на лице.
Street Fighter V: я потратил много часов на Street Fighter V, используя как контроллеры, так и боевые джойстики, поэтому я знаю, как это должно ощущаться. Если я не могу победить ИИ-оппонента, играя за Кена, значит, что-то не так.
Forza Motorsport: я выбрал Forza в первую очередь для тестирования аналоговых джойстиков, которые, согласно моим предпочтениям, должны иметь три качества: достаточно упругие, чтобы быстро возвращаться в исходное положение, чувствительные и устойчивые, достаточные для легкой регулировки руля, и удобные контуры. Таким образом, мои большие пальцы не становятся окровавленными обрубками через несколько часов.
Читайте также: