PROGRAMMA OPERATIVO NAZIONALE RICERCA E COMPETIVITA’ PER LE REGIONI DELLA CONVERGENZA - 2007/2013 - CCI:
2007IT161PO006
ASSE I “SOSTEGNO AI MUTAMENTI STRUTTURALI”
OBIETTIVO OPERATIVO 4.1.1.1. “AREE
SCIENTIFICO-TECNOLOGICHE GENERATRICI DI PROCESSI DI TRASFORMAZIONE DEL
SISTEMA PRODUTTIVO E CREATRICI DI NUOVI SETTORI”
AZIONE II: “INTERVENTI DI SOSTEGNO DELLA RICERCA INDUSTRIALE”
PROGETTO PON01_01503
AMBITO/SETTORE AMBIENTE E SICUREZZA
TITOLO PROGETTO: SISTEMI
INTEGRATI PER IL MONITORAGGIO, L’EARLY WARNING E LA MITIGAZIONE DEL RISCHIO
IDROGEOLOGICO LUNGO LE GRANDI VIE DI COMUNICAZIONE
CUP B31H11000370005
OR5 – Rete
WP 5.1
L’architettura di riferimento, della rete Early Warning, di seguito
indicata come EAWARNET presa in esame per l’implementazione
della infrastruttura comprende :


Il Centro Servizi C A E D
Framework per l’Infrastruttura di rete
◦ Livello Applicativo (Application Layer)
◦ Livello Trasporto (Transport Layer)
◦ Livello Fisico (Phisical Link Layer - PLL)
(Definizione dettaglio in progress)
◦ I Siti di Monitoraggio della tipologia-2 (vedi slide succ)
Muovendo dai due possibili scenari operativi sono state definite le tipologie di Siti
di Monitoraggio:

Sito con concentratore sono state previste 5 Tipologie:

Tipologia 1 - Prevede la presenza di concentratore per i tre sensori :
◦ Sensori Radar (R)
◦ Sensore/i - Strago (S)
◦ Sensore/i - TD Group(Td)

Tipologia 2 - Prevede la presenza di sensori :
◦ Sensore SDRadar (SDR) ->
◦ Sensore/i – Strago (S)

Tipologia 3 - Prevede la presenza di concentratore per i due sensori :
◦ Sensore/i - Strago (S)
◦ Sensore/i - TD Group (Td)

Tipologia 4 - Prevede la presenza di concentratore per i due sensori :
◦ Sensori Radar (R)
◦ Sensore/i - TD Group(Td)

Tipologia 5 - Prevede la presenza di concentratore per il singolo sensore :
◦ Sensore/i - TD Group(Td)
I-L
LL-adapter
ink
S-TYPE C.
Strago
Terminal
E_Pc - Win XP
Site
Network
SiteNode
Border-Router
Direct-Link
I-L
i
nk
SDR-Sensor
NI/LLadapter
e
Dir
Lin
ct-
R-TYPE C.
Radar
Terminal
MXE-5300Win XP
SFCW-Sensor
Netwprk
Provider
Border-Router
Link 01
LINK 01
Framework per SDRadar
Provider Network
DirectLink
k
CAED - DB
C.A.E.D. - Server
Proiezione del FRAMEWORK Applicativo (SDRad) sull’infrastruttura di
Comunicazione si traduce in componenti di due livelli :
4
3
1
•Application Layer
Livello Applicativo (AL) CAED AqServ MESSAGE PROTOCOL :
Implementazione e Test componente middleware di protocol
bridging (Sensore Radar-SDR )
•Transport Layer
Livello di Trasporto (TL) (SckStrmTCP) :
Implementazione e Test componente framework AqServ-Client
Implementazione e Test componente SDR -Server
•Physical Layer
Livello Fisico (PL):


Direct-Link: il collegamento tra CAED e Sensore\SubNet Sensori è di tipo
M2M(Machine_to_Machine via Operatore di BackBone verosimilmente Gprs
/Umts/HSDPA)
IntraNet-Link: collegamento tra CAED e Sito di Monitoraggio attraverso Nodo
Concentratore di sensori (Sink-Node via Local Site Network) (IntraSite :GbEthFastEth-WiFi ) ed Border_Router|Gateway: Gprs/Umts/HSDPA)
Le configurazioni verranno scelte nel dettaglio in base ai 6 scenari previsti ,tenendo
conto della dislocazione dei siti lungo i tronchi autostradali oggetto del
monitoraggio, prevedendo per il PL configurazioni ibride. Il suddetto livello in
questa fase ha un rilevante grado di libertà tenendo conto dei fattori:
◦
◦
◦
◦
Scenario di appartenenza del sito
distanza tra i sensori
posizione tra i sensori non-LOS
potenza in trasmissione/ricezione dei sensori non alimentati da rete
Lo schema architetturale del framework,
Implementazione e test dei tre macro
componenti per il prototipo di comunicazione
CAED<->SDRadar (impiego come linea guida)
AqServ Cli



Sens Srv
CAED AqServ -Client
◦ Componente Client per TrLP-SS_TCP lato
CAED
◦ Componente Client per ApLP-Message
Protocol Manager
MiddleWare
◦ Main Process
◦ Queue Manager
◦ ApLP Bridge -> Protocol Adapter
SDR-Server
◦ Componente Server\Listner per TrLP
TCPIP/UDP per SDR-NIBoard
◦ Componente Server Usrp Protocol Manager

AqServ

Il componente server già installato e
configurato sul CAED denominato AqServ ,
adopera una comunicazione socketStream
TCP/IP (porta 8123) con comunicazione
Asincrona.
Aqserv-Client : Nelle fasi di implementazione
del Middleware si è tenuto conto delle
specifiche del componente Server
implementando le funzionalità Client:
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
Connection
LogIN
ParseMessages
Enqueue_Messages
ComputeResponse
Notify_Status
Log-Debug Features
Disconnect
Radar
Sensors
Nelle fasi di implementazione del componente del
Framework : SDRadar-Server
Sono state sviluppate e testate le facilities di
gestione della connessione e scambio
Messaggi|Comandi tra EmbeddedPC (MXE) e
board NI-USRP :
◦ Connection
◦ LogIN
◦ ParseMessages
◦ Enqueue_Messages
◦ ComputeResponse
◦ Notify_Status
◦ Log-Debug Features
◦ Disconnect
Il Framework implementa una architettura multi-threads, il
processo principale del Middleware
indicato come Main Process Monitor,
 Supervisiona i threads
secondari quali :
◦
◦
◦

AqServ-client thread
SDR Server thread
(work_in_prog. SCWR Server thread)
Ed Implementa il protocol Bridge
di livello applicativo
tra componente Server del Sensore
radar e componente client del CAED
AqServ
Caed
AqServ
MProtocol
TCP
SockStream
Async
Direct-Link
UMTS/GSM/GPRS ETHERNET MODULE (GW)
A valle della scelta dei moduli del Framework SDRSrv e AqServ-CLI come linea guida per la
validazione dei protocolli di livello 3 e 4 sono
stati effettuati test di validazione su:

AcqServ Client component

Protocols - CrossOver component

SDR-Srv component

Comunicazione Asincrona tra SDR_SRV e
AqS_CLIENT,in particolare CAED AqServ
Message Protocol ->test sulle facilities di
PROTOCOL Bridge
◦ Process(Brdg\adapt) Connection request
◦ Process(Brdg\adapt) LogIN request(EncrRinjadel)
◦ ComputeResponse
◦ Notify_Status
◦ Log-Debug Features
◦ Process(Brdg\adapt) Disconnection request
SDR - States
State
S0
Description
Behaviour
PowerON
AqServ ALy-MPtcl
MAPPING ref.
NA
Bootstrap
Goto_S1 ||Goto_S5;
NA
S1
WarmUP
NA
S2
READY
Scenario di avvio da remoto:

S0: SBC riceve comando di «ON» e
alimenta i sistemi
S3
Start_ACQUISITION

S4
End ACQUISITION
S5
Internal Error
Legge configurazione
di default;
Calibrazione
Out_Door;
Goto_S2||Goto_S5;
Acetta comandi dal
MiddWare;
Goto_S1||Goto_S3
||Goto_S5;
Acquisisce Capmioni;
Goto_S4||Goto_S5;
Notifica Termine
Acquisizione;
Goto_S2||Goto_S5;
Notifica System
Warning



S1: Systems BootStrap
S2: MXE-MW WarmUp
S3: Radar|Board NI – WarmUp
S4: Net Start, connect to CAED
Incoming
Commands|Message
Mapping Table
Notify Message
Mapping Table
Notify error Message
Mapping Table
Implementazione e test delle
procedure di Bootstrap di cui dotare
il Framework per lo scenario di
avvio da remoto:

CAED -> via Rete invia comando ad
SBC (Gruppo Potenza)

S0: SBC riceve comando di «ON» e
alimenta i sistemi




S1: Systems BootStrap
S2: MXE-MW WarmUp
S3: Radar|Board NI – WarmUp
S4: Net Start, connect to CAED