МОДУЛЬНА EDGE-СИСТЕМА ЗБОРУ ТА АНАЛІЗУ ДАНИХ НА БАЗІ RASPBERRY PI ТА SOC FPGA

Анотація

У статті представлена модульна телеметрична платформа для збору, обробки та відображення даних у реальному часі, що базується на принципах кордонних (edge) обчислень. Архітектура інтегрує датчики як джерела даних, контролери (Raspberry PI та SoC) для обробки даних та веб-інтерфейс, що використовується для візуалізації цих даних, в єдину архітектуру з меншою залежністю від зовнішніх мереж. Дані передаються за протоколом MQTT з локальним брокером, що забезпечує мінімальну затримку і робить весь транспортний рівень локальним. Передача даних між компонентами відбувається в локальній мережі Wi-Fi або mesh. SQLite, що працює в режимі попереднього запису, підвищує надійність зберігання даних і полегшує відновлення після збоїв. Веб-інтерфейс на основі Leaflet полегшує візуалізацію і підтримує потокову оновлення даних через Server-Sent Events (SSE). Система спілкується з модулями SoC FPGA та периферійними пристроями за допомогою UART та SPI, що забезпечує масштабованість для різних додатків. Описана архітектура забезпечує простоту, автономність і базується на промислових стандартах IoT, що дозволяє реалізувати платформу в областях, які не мають доступу до мережі. Пропонована система може бути модернізована в різних напрямках, забезпечуючи при цьому критично важливі функції як основа.