Лабораторная работа 14 Изучение Умного города
.
Топология
- Изучение Smart City Анализ использования облачных вычислений в Smart City
История / сценарий
В этом упражнении вы исследуете пример умного города. Идея умного города основана на предпосылке города, который использует программное обеспечение для мониторинга и анализа различных событий и принятия решений по улучшению жизни своих жителей.
Умный город в этом примере разбит на кластеры. В зависимости от приложения некоторые данные лучше всего обрабатывать и отслеживать с удаленного места. Офисы Smart City предлагают возможности, которые позволяют администратору города отслеживать различные события по всему городу.
Требуемый ресурс
- Packet Tracer 7.1 или новее.
Часть 1: Изучение Smart City
Шаг 1: Понимание устройств, которые составляют умный город
Поскольку датчики и устройства IoT распространяются через интеллектуальный город, перед их связью должна быть установлена надлежащая сетевая инфраструктура. Smart City - это городская сеть (MAN), состоящая из небольших сетей. Эти сети часто соединяются WAN-соединениями, которые позволяют осуществлять связь на больших географических расстояниях. Облако ISP Cloud обеспечивает широкий доступ к различным людям и организациям.
Нажмите «Облако ISP» и изучите ресурсы, которые он предлагает городу. Нажмите кнопку «Назад». Какие городские сети подключены с помощью красных последовательных кабелей? ____________________________________________________________________________________Примечание. Packet Tracer маркирует соединения между сетевыми устройствами, но его можно отключить для удобства чтения. Чтобы отключить маркировку, откройте «Параметры»> «Настройки»> вкладка «Интерфейс»> снимите флажок «Всегда показывать метки портов в логической рабочей области».
____________________________________________________________________________________
Нажмите кнопку «Назад». Какие городские сети беспроводным образом подключены к Cell-Tower? ____________________________________________________________________________________ Какие устройства в Smart Home подключены к Cell-Tower? ____________________________________________________________________________________ Какие устройства в кластере Smart Parking подключены к Cell-Tower? ____________________________________________________________________________________Часть 2: Умный паркинг
Smart City состоит из нескольких систем, представленных в этом примере кластерами. Кластер Smart Parking позволяет городским чиновникам и гражданам извлекать выгоду из реализации IoT.
Шаг 2: Взаимодействие с Smart Park Cluster (персонал городских офисов)
Устройства в интеллектуальном парковочном кластере могут контролироваться и контролироваться удаленно через любой компьютер в кластере городских офисов. Поскольку все интеллектуальные устройства парковочного кластера подключаются к серверу City IoT, на котором размещен веб-интерфейс, для взаимодействия с интеллектуальными устройствами можно использовать планшеты, смартфоны, ноутбуки или настольные компьютеры.
Примечание. Возможно, вам понадобится несколько минут, пока все сетевые устройства не станут в сети, а счетчики парковки не смогут добраться до сервера регистрации IoT.
Что отображается? ____________________________________________________________________________________ Парковочные счетчики регистрируются на сервере и периодически отправляют обновления статуса. Нажмите на P-Space-1 метр, чтобы развернуть его.Какое значение отображается?
____________________________________________________________________________________
Не закрывая окно City IT Laptop, вернитесь к умному парковочному кластеру и нажмите и перетащите красный автомобиль на место парковки. 1. Место для парковки 1 - крайнее левое место парковки в кластере. Вернитесь в окно City IT Laptop и найдите P-Space-1 (при необходимости разверните его).Какое значение отображается сейчас?
____________________________________________________________________________________
Датчики парковочных мест - это металлические датчики PT, сконфигурированные так, чтобы реагировать на металлические объекты (автомобили в этом случае) при достаточно близком расстоянии.
Шаг3 Взаимодействие с Smart Park Cluster (обычные граждане)
Хотя они полезны в качестве инструмента мониторинга для администрации города, обычные граждане не должны иметь доступ к интерфейсу на сервере. Чтобы граждане могли следить за тем, какие парковочные места доступны на данной улице, была разработана другая веб-страница.Закройте окно City IT Laptop и перейдите обратно в кластер Smart Parking.
Примечание. Может потребоваться несколько секунд, прежде чем страница загрузится в веб-браузере смартфона.
Что вы видите после загрузки страницы? ____________________________________________________________________________________ Не закрывая окно смартфона, перетащите зеленый автомобиль на место парковки 5. Парковочное место 5 является самым правым местом для парковки в умном парковочном кластере. Вернитесь в окно смартфона (веб-браузер должен показывать страницу, загруженную с сервера парковки MCU). Что вы видите после загрузки страницы? ____________________________________________________________________________________Примечание. Это может занять несколько секунд до обновления страницы.
Парковочные места не только сообщают серверу регистрации IoT, размещенному в кластере City Offices, но также сообщают о локальном сервере парковки. Это позволяет гражданам просматривать и узнавать о доступности парковки даже до того, как они доберутся до улицы. Потратьте некоторое время на изучение кода, выполняемого в MCU сервера парковки.Часть 2 Умный трафик
Другим компонентом умного города является Smart Traffic. В этом примере Smart Traffic позволяет аварийным транспортным средствам, таким как машины скорой помощи или фельдшеры, общаться с системой светофора и запрашивать свободный проход в случае чрезвычайной ситуации. Перейдите в кластер Smart Traffic.
В этом примере Street Light 1 и Street Light 2 играют роль светофоров. Парамедики реагируют на чрезвычайную ситуацию. Когда автомобиль Paramedics приближается к светофорам, они становятся зелеными. Нажмите и перетащите грузовик парамедика и поместите его ближе к светофору справа, который в настоящее время красный.Что происходит с светофором справа?
____________________________________________________________________________________
Переместите парамедиков от светофора справа и поместите его близко к красной машине.Что происходит с светофором?
____________________________________________________________________________________
Транспортное средство фельдшера отправляет сообщение в MCU, контролирующее светофоры и запрашивает прохождение. MCU признает парамедиков законным аварийным транспортным средством и предоставляет ему проход, поворачивая светло-зеленый. MCU также включает соответствующие огни красного цвета для обеспечения безопасного прохождения. Когда аварийный автомобиль прошел безопасно, MCU возвращает систему обратно к нормальной работе. Потратьте некоторое время на анализ кода, выполняемого в MCU в машине скорой помощи, путем перехода на вкладку «Программирование».
Примечание. Вам может потребоваться щелкнуть кнопку «Дополнительно» внизу окна устройств до отображения вкладки «Программирование».
Часть 3 Отражение
Когда датчики, программное обеспечение и серверы взаимосвязаны, можно собирать данные и отслеживать события. Это позволяет принимать решения на основе данных, управляемых событиями. Ключевым моментом этого примера является показать, что связанные вещи могут отслеживать и действовать, если они:
• Возможность выполнения программ.
• Подключается к датчикам или исполнительным механизмам.
• Подключен к другим устройствам через сеть.
Например, в качестве обычного кресла может быть подготовлен отслеживать и записывать вес и количество каждого человека, который сидит на нем.
Часть 4 Задача (необязательно)
Создайте умный стул, который отслеживает и записывает массу людей, которые сидят на нем. Вопросы, которые могут помочь вам в процессе проектирования:
• Какие детали мне нужны для создания этого проекта (датчики, MCU, SBC, кабели и т. Д.)?
• Какой язык я должен использовать для написания программы?
• Нужны ли мне какие-либо интернет-серверы или облачные подписки?
• Могу ли я построить блок-схемы выполнения программного кода, а также работу устройства?
