Материалы в свободном доступе

Материалы по номеру

Материалы по рубрикам

Автор статьи

Шаблоны проектирования программного обеспечения киберфизических систем зданий № 2(86) 24 апреля 2020 года Рубрика: Программная инженерия Авторы: Кычкин А. В., Викентьева О. Л., Дерябин А. И., Шестакова Л. В. Скачать статью	Рассматриваются научно-прикладные аспекты проектирования алгоритмического и программного обеспечения киберфизической системы (cyber-physical system, CPS) здания. CPS здания является базовым элементом ИТ-архитектуры SmartCity и представляет собой множество интегрированных в помещение устройств управления системами жизнеобеспечения, средств связи и вычислительных средств, необходимых и достаточных для реализации пользовательских сервисов. В киберфизической системе здания всё оборудование и подсистемы объединяются в экосистему для повышения уровня комфорта и безопасности, а также снижения издержек на его эксплуатацию и экономию ресурсов. Исследуются требования к программному обеспечению (ПО) CPS здания. Представлены группы паттернов проектирования, использование которых на практике существенно сокращает время на программирование и настройку элементов CPS здания, повышает интероперабельность разрабатываемых информационных приложений. Уделяется внимание алгоритмам работы ПО CPS в условиях применения «Интернета вещей» (IoT). Используя предложенные шаблоны, разработчики ПО смогут оперативно формировать новые сервисы, их оперативно интегрировать и сопровождать. Представленные в исследовании паттерны наиболее эффективны при реализации сервисов управления внутренним и уличным освещением, силовыми нагрузками и электроприборами, а также такими системами, как отопление, кондиционирование, вентиляция, охранная сигнализация, контроль доступа, контроль протечек воды, аудио- и видеотехника. Шаблоны проектирования архитектур ПО CPS могут быть востребованы производителями систем и сервисов управления част-ными или многоквартирными жилыми домами, разработчиками ПО систем автоматизации объектов коммерческой недвижимости и государственных организаций, разработчиками и администраторами ПО производственных сооружений, объектов агропромышленного комплекса. Исследование выполнено в рамках приоритетного направления развития науки Пермского филиала НИУ ВШЭ «Исследование методов управления в киберфизических системах». Продолжение...
К вопросу о взаимосвязи оценок защищённости (на примере беспроводных охранно-пожарных систем № 2(86) 24 апреля 2020 года Рубрика: Защита информации Автор статьи: Гавришев А. А. Скачать статью	В настоящее время происходит четвёртая промышленная революция (Industrie 4.0), отличительными чертами которой являются перманентная информационная революция, промышленная компьютеризация, интеграция интернет-технологий с автоматизированными системами управления производства, энергетики, транспорта, медицины, банковской сферы, домашних устройств, систем безопасности. Важным вопросом является оценка защищённости киберфизических объектов, в частности каналов систем передачи данных, в особенности беспроводных, которые могут как подавить, так передать по ним ложные данные или перехватить передаваемые данные для последующего анализа. Целью данной статьи является установление взаимосвязи между оценкой защищённости охранно-пожарных систем на основе нечёткой логики, приведённой в работе, и значениями максимального показателя Ляпунова передаваемых сигналов беспроводных охранно-пожарных систем, полученных с помощью моделирования в работе. Задачей данной статьи является построение графика зависимости между оценками защищённости на основе нечёткой логики, приведёнными в работе, и усреднёнными значениями максимального показателя Ляпунова передаваемых сигналов беспроводных охранно-пожарных систем, полученными с помощью моделирования в работе. В результате проведённых исследований установлено, что с увеличением оценки защищённости на основе нечёткой логики увеличивается и значение максимального показателя Ляпунова. Продолжение...
Непараметрический критерий Вилкоксона как элемент процедуры метода распознавания критических событий № 2(86) 24 апреля 2020 года Рубрика: Модели и методики Авторы: Коченгин А. Е. , Шихин В. А. Скачать статью	Рассматривается проблема создания высокоэффективных алгоритмов выявления критических событий в составе процедур поддержки принятия решений при технологическом управлении. Решается задача выявления отклонений при ведении учета потребляемой электроэнергии на границе балансовой принадлежности электросете-вой компании и потребителя от установленных договорными отношениями значений. В качестве источников информации выступают электрические счетчики. Данные, получаемые с интеллектуальных счетчиков, обычно представляются в форме так называемых профилей нагрузки. Предлагается подход к повышению мощности непараметрического критерия знаковых рангов Вилкоксона при принятии решений в ситуациях с особенностями в сравниваемых выборках типа «смещение по вертикали» и «масштаб». Модифицированный критерий Вилкоксона рассматривается в качестве инструмента выявления отклонений технологического процесса. Предложенный метод выявления критических событий позволяет как определять факт наличия события, так и производить его идентификацию. Доказывается, что мощность модифицированного критерия не ухудшается по сравнению с традиционным критерием. Пример обработки профилей нагрузки одного из нефтехимических предприятий позволил протестировать применение модифицированного критерия в составе алгоритма выявления критических событий. Также выявлены проблем-ные вопросы включения указанного модуля в автоматизированную систему поддержки принятия решений при технологическом управлении и предложены соответствующие вычислительные процедуры. Предложенный подход позволяет осуществлять выявление наличия и идентификацию значимых событий, не нарушающих процесс распределения энергии, но имеющих существенное значение для функционирования системы распределения и потребления электроэнергии. Эта информация имеет важное значение и может быть использована для прогнозирования нарушений, что, в том числе, приводит к быстрому принятию управляющих решений и позволяет, в частности, избежать штрафных санкций. Продолжение...

Шаблоны проектирования программного обеспечения киберфизических систем зданий

№ 2(86) 24 апреля 2020 года
Рубрика: Программная инженерия
Авторы: Кычкин А. В., Викентьева О. Л., Дерябин А. И., Шестакова Л. В.

Скачать статью

Рассматриваются научно-прикладные аспекты проектирования алгоритмического и программного обеспечения киберфизической системы (cyber-physical system, CPS) здания. CPS здания является базовым элементом ИТ-архитектуры SmartCity и представляет собой множество интегрированных в помещение устройств управления системами жизнеобеспечения, средств связи и вычислительных средств, необходимых и достаточных для реализации пользовательских сервисов. В киберфизической системе здания всё оборудование и подсистемы объединяются в экосистему для повышения уровня комфорта и безопасности, а также снижения издержек на его эксплуатацию и экономию ресурсов. Исследуются требования к программному обеспечению (ПО) CPS здания. Представлены группы паттернов проектирования, использование которых на практике существенно сокращает время на программирование и настройку элементов CPS здания, повышает интероперабельность разрабатываемых информационных приложений. Уделяется внимание алгоритмам работы ПО CPS в условиях применения «Интернета вещей» (IoT). Используя предложенные шаблоны, разработчики ПО смогут оперативно формировать новые сервисы, их оперативно интегрировать и сопровождать. Представленные в исследовании паттерны наиболее эффективны при реализации сервисов управления внутренним и уличным освещением, силовыми нагрузками и электроприборами, а также такими системами, как отопление, кондиционирование, вентиляция, охранная сигнализация, контроль доступа, контроль протечек воды, аудио- и видеотехника. Шаблоны проектирования архитектур ПО CPS могут быть востребованы производителями систем и сервисов управления част-ными или многоквартирными жилыми домами, разработчиками ПО систем автоматизации объектов коммерческой недвижимости и государственных организаций, разработчиками и администраторами ПО производственных сооружений, объектов агропромышленного комплекса. Исследование выполнено в рамках приоритетного направления развития науки Пермского филиала НИУ ВШЭ «Исследование методов управления в киберфизических системах».

Продолжение...

К вопросу о взаимосвязи оценок защищённости (на примере беспроводных охранно-пожарных систем

№ 2(86) 24 апреля 2020 года
Рубрика: Защита информации
Автор статьи: Гавришев А. А.

Скачать статью

В настоящее время происходит четвёртая промышленная революция (Industrie 4.0), отличительными чертами которой являются перманентная информационная революция, промышленная компьютеризация, интеграция интернет-технологий с автоматизированными системами управления производства, энергетики, транспорта, медицины, банковской сферы, домашних устройств, систем безопасности. Важным вопросом является оценка защищённости киберфизических объектов, в частности каналов систем передачи данных, в особенности беспроводных, которые могут как подавить, так передать по ним ложные данные или перехватить передаваемые данные для последующего анализа. Целью данной статьи является установление взаимосвязи между оценкой защищённости охранно-пожарных систем на основе нечёткой логики, приведённой в работе, и значениями максимального показателя Ляпунова передаваемых сигналов беспроводных охранно-пожарных систем, полученных с помощью моделирования в работе. Задачей данной статьи является построение графика зависимости между оценками защищённости на основе нечёткой логики, приведёнными в работе, и усреднёнными значениями максимального показателя Ляпунова передаваемых сигналов беспроводных охранно-пожарных систем, полученными с помощью моделирования в работе. В результате проведённых исследований установлено, что с увеличением оценки защищённости на основе нечёткой логики увеличивается и значение максимального показателя Ляпунова.

Продолжение...

Непараметрический критерий Вилкоксона как элемент процедуры метода распознавания критических событий

№ 2(86) 24 апреля 2020 года
Рубрика: Модели и методики
Авторы: Коченгин А. Е. , Шихин В. А.

Скачать статью

Рассматривается проблема создания высокоэффективных алгоритмов выявления критических событий в составе процедур поддержки принятия решений при технологическом управлении. Решается задача выявления отклонений при ведении учета потребляемой электроэнергии на границе балансовой принадлежности электросете-вой компании и потребителя от установленных договорными отношениями значений. В качестве источников информации выступают электрические счетчики. Данные, получаемые с интеллектуальных счетчиков, обычно представляются в форме так называемых профилей нагрузки. Предлагается подход к повышению мощности непараметрического критерия знаковых рангов Вилкоксона при принятии решений в ситуациях с особенностями в сравниваемых выборках типа «смещение по вертикали» и «масштаб». Модифицированный критерий Вилкоксона рассматривается в качестве инструмента выявления отклонений технологического процесса. Предложенный метод выявления критических событий позволяет как определять факт наличия события, так и производить его идентификацию. Доказывается, что мощность модифицированного критерия не ухудшается по сравнению с традиционным критерием. Пример обработки профилей нагрузки одного из нефтехимических предприятий позволил протестировать применение модифицированного критерия в составе алгоритма выявления критических событий. Также выявлены проблем-ные вопросы включения указанного модуля в автоматизированную систему поддержки принятия решений при технологическом управлении и предложены соответствующие вычислительные процедуры. Предложенный подход позволяет осуществлять выявление наличия и идентификацию значимых событий, не нарушающих процесс распределения энергии, но имеющих существенное значение для функционирования системы распределения и потребления электроэнергии. Эта информация имеет важное значение и может быть использована для прогнозирования нарушений, что, в том числе, приводит к быстрому принятию управляющих решений и позволяет, в частности, избежать штрафных санкций.

Продолжение...