КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Информационные системы»
Технологии M2M: перспективы, значение для рынка ПО
| Научный руководитель: | ||||
| к.ф.-.м.н., доцент, зав. кафедрой | В. В. Бабенко | |||
| Исполнитель: | ||||
| Студент 137 группы | К.А. Оверин | |||
Сыктывкар
Содержание
ВВЕДЕНИЕ.. 3
1. АНАЛИЗ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ БИЗНЕС ПРОЦЕССА.. 5
1.1. Анализ объекта исследования. 5
2. ОПИСАНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ.. 7
2.1. Выбор инструментария. 7
2.2. База данных. 8
2.3. Интерфейс приложения. 13
2.4. Структура интерфейса приложения. 14
3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 19
ВВЕДЕНИЕ
Межмашинное взаимодействие(М2М) – это название технологии, которая позволяет устройствам обмениваться информацией друг с другом, или же в одностороннем порядке. Устройства поддерживающие технологию М2М могут быть как проводными, так и беспроводными. Как правило такие системы собирают информацию с датчиков (Температура, уровень запасов, местоположение и.т.д.). Также межмашинное взаимодействие используется в системах безопасности и охраны, вендинге, системах здравоохранения, промышленных телеметрических системах (производство, энергетика, ЖКХ и др.) и системах позиционирования подвижных объектов (GPS).
Объектом исследования является система межмашинного взаимодействия, а предметом – разработка устройств, способных обмениваться информацией друг с другом.
Целью является целенаправленный и методически продуманный сбор информации (публикации, Интернет, собственные наблюдения), раскрывающий специфику объекта исследования и её последующий анализ.
Исходя из цели, выстраивается исследовательская задача, а именно анализ такого класса информационных систем, которые используют М2М технологии.
В процессе решения задач применялись следующие подходы и общенаучные методы:
- Аналитический метод;
- Дедукция: метод мышления, следствием которого является логический вывод, в котором частное заключение выводится из общего. Цепь умозаключений(рассуждений), где звенья (высказывания) связаны между собой логическими выводами.
- Интуитивный метод: способность, свойство человека понимать, формировать и проникать в смысл событий, ситуаций, объектов посредством инсайта, озарения, едино моментного подсознательного вывода, основанного на воображении, эмпатии и предшествующем опыте, «чутьё», проницательность.
Значимость курсовой работы обусловлена тем, что в ней подробно рассмотрены возможности М2М технологии, проанализированы мировые тенденции в области создания устройств с межмашинным взаимодействием. Также будет подробным образом описаны принципы работы этих устройств. Итогом работы станет получение знаний возможностей М2М технологии, а также её принцип работы. Её роль в современном мире и экономике.
Структура курсовой работы определена целью и задачами исследования. Работа состоит из введения, двух разделов, заключения, библиографического списка. Работа иллюстрирована семнадцатью рисунками, двумя схемами.
Часть 1
История создания и развития
Один из первых подключенных к сети устройств был вендинговый аппарат по продаже Coca-Cola, установленный в Университете Карнеги-Меллон в 1982 году. Так аппарат имел возможность передавать данные о количестве содержащихся в нем бутылок и о своём состоянии в целом.
Периодом активных обсуждений сетей, которые смогли бы обеспечить межмашинное взаимодействие стали 1990-е годы. Например, руководитель исследовательских работ в Xerox PARC (исследовательском центре компании Xerox) Марк Вейзер предложил концепцию повсеместного компьютинга, предполагавшую массовое внедрение компьютеров и организацию связи между ними, благодаря которой машины самостоятельно бы решали повседневные задачи пользователя.
Учёный Билл Джой, в свою очередь, в рамках выступления на Международном экономическом форуме в Давосе в 1999 году предложил идею “Шести вебов” – шести типов интернета будущего. В ней он довольно точно спрогнозировал появление беспроводных мобильных интернет – сетей, интеллектуальных голосовых помощников и коммуникаций между устройствами (в его типологии такая связь называлась Device-to-device). Тогда же предпринимались попытки создания первых М2М – проектов – например, Microsoft в 1993 году запустила платформу at Work, включавшую в себя специальную операционную систему и протокол передачи данных, целью которой было объединить офисную технику (факсы, копировальные аппараты и др.) общим протоколом и передать функции управления и контроля за ней компьютерам, работающим на Windows. Однако at Work не пользовался успехом и через некоторое время был закрыт. В 1994 году с похожим проектом выступила компания Novell – её платформа NEST (Novell Embedded Systems Technology) позволяла различным устройствам подключатся к сервисам сетевой операционной системы NetWare и использовать её протокол IPX для взаимодействий. NEST повторила судьбу своего предшественника at Work и прекратила своё существование.
В 1999 году одним из исследователей RFID – технологий Кевином Эштоном, возможно, впервые было употреблено словосочетание “Интернет вещей” (Internet of Things, IoT). Эштон использовал новоизобретенный термин в ходе своей презентации для Procter&Gamble, посвящённый влиянию RFID на разные рынки. Существует гипотеза о том, что первым употребившим термин “Интернет вещей” был исследователь и разработчик Питер Т. Льюис. Так, согласно предположению, пионер беспроводной связи и систем датчиков сказал об “Интернете вещей” в 1985 году в ходе своего выступления перед Федеральной комиссией по связи США.
Периодом бурного развития Интернета вещей стали 2000-е. Тогда как в 1990-х вся деятельность, связанная с IoE, носила в основном теоретический характер – концепции, обсуждения, отдельные идеи, в 2000-х и 2010-х стали массово появляться и запускаться успешные IoT – проекты в реальности. Так, было разработано множество пользовательских устройств, относящихся к интернету вещей – от фитнесс–трекеров до умных ламп и умных дверей. Кроме того, начали развиваться масштабные проекты, основанные на технологиях IoT – умные города, умное производство, умный транспорт, беспилотные автомобили и многое другое. Не в последнюю очередь это стало возможным благодаря активному прогрессу в сфере информационных технологий – повсеместному распространению беспроводного соединения, повышению пропускной способности интернет – связи, возникновению энергоэффективных сетей дальнего радиуса действия и др.
Спецификации
Интернет вещей представляет собой совокупность многих видов беспроводной связи. В различных проектах Интернета вещей IoT – соединение может строится на базе таких технологий, как Wi-Fi, Bluetooth, RFID, LPWAN, LTE, 3G, 2G, NFC, ZigBee, Li-Fi, Z-wave, LoRa и др.
Значимое место в IoT – проектах занимают собирающие информацию (о городской среде, о здоровье человека, о состоянии оборудования на заводе) датчики – давления, влажности, света, движения, теплового потока, уровня, и др. Благодаря беспроводной связи и различным протоколам они способны взаимодействовать между собой, и отправлять собранную информацию для её последующего анализа человеком или искусственным интеллектом.
Для хранения и обработки полученных данных используются дата – центры, облачные технологии и Big data. На сегодняшний день и Интернета вещей не существует единого стандарта или протокола.
Сферы применения
Сферы применения технологии Интернета вещей крайне обширны. Их можно разделить на две группы - CloT (Consumer Internet of Things) и IioT (Industrial Internet of Things). CioT направлен на конечного пользователя, Интернет вещей применяется в таких продуктах, как умная бытовая техника, носимая электроника (фитнесс-трекеры, умные часы) и других умных гаджетах.
IioT – проекты реализуются в различных отраслях экономики – промышленность, сельское хозяйство, и имеют корпоративного потребителя, либо в роли потребителя выступает всё общество в целом. Примерами могут служить умный город, умные электросети, автоматизация и роботизация производства.
Основные понятия
Четыре этапа основавшие Всеобъемлющий Интернет:
1. Связь. Преобразование доступа к информации в цифровой формат: электронная почта, веб – браузер и поиск. Первый этап начался более 20 лет назад и получил название «связь». Электронная почта, просмотр веб-страниц и поиск контента только начинали развиваться.
2. Сетевая экономика. Преобразование бизнес-процессов в цифровой формат: электронная коммерция, преобразование цепочки поставок в цифровой формат и совместная работа. Второй этап начался в конце 1990-х годов. Он носит название «сетевой экономики». Время зарождения электронной коммерции и преобразования цепочек поставок в цифровой вид. Мы стали иначе покупать товары, а компании завоевывали новые рынки.
3. Опыт совместной работы. Преобразование взаимодействий в цифровой формат (в бизнесе и обществе): социальность, мобильность, облако и видеосвязь. Третий этап начался в начале 2000-х годов; он известен как этап «совместной работы». На этом этапе стали популярны социальные сети, мобильная связь, видео и облачные вычисления. Данный этап полностью изменил сферу труда.
4. Всеобъемлющий Интернет. Преобразование мира в цифровой формат путем взаимодействия: людей, процессов, данных и вещей. Текущий этап называется «Всеобъемлющим Интернетом (Internet of Everything, IoE)» Данный этап объединяет людей, процессы, данные и вещи, преобразуя информацию в действия, которые создают новые возможности, дарят великолепные впечатления и невероятные перспективы.
Каждый из нас подключается к Интернету через физический кабель или беспроводное соединение. За этой сетью сетей стоят вполне реальные магистрали из соединений, которые позволяют подключить наши персональные устройства ко всему миру.
За короткий промежуток времени Интернет значительно изменил наш образ жизни, включая рабочие процессы, способы обучения и развлечений. Однако мы видим лишь верхушку айсберга. Используя существующие и новые технологии, мы подключаем физический мир к Интернету. Мы постепенно переходим ко Всеобъемлющему Интернету, подключая то, что остается неподключенным.
Чтобы повысить важность и ценность сетевых соединений, Всеобъемлющий Интернет опирается на четыре столпа: люди, процессы, данные и вещи. Информация, получаемая за счет этих соединений, приводит к решениям и действиям, создающим новые возможности, обогащающим опыт и предоставляющим непревзойденные экономические возможности для отдельных людей, компаний и целых стран.
Всеобъемлющему Интернету характеризуется тремя важнейшими признаками:
1. Повышенный уровень осведомленности — датчики могут получать данные о продуктах в реальном времени.
2. Возможность прогнозирования — новые типы средств для анализа данных позволяют организациям предвидеть перспективные тенденции и схемы поведения.
3. Гибкость — все более точные прогнозы позволяют организациям быстрее реагировать на растущие тенденции и угрозы рынка, а также подстраиваться под них. В совокупности эти три признака позволяют организациям создавать, продвигать и предоставлять свои товары и услуги наиболее оптимальным образом.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак. Подводя итоги можно сказать что:
Были изучены теоритические аспекты процесса разработки информационной системы и создания приложения, демонстрирующего на практике возможности работы с базой данных. Также был проведен анализ предметной области, смоделирован бизнес процесс работы конфигуратора ПК, спроектирована база данных и удобный интерфейс приложения. В ходе работы были приобретены навыки работы с базами данных и проектирования интерфейсов.
У данной информационной системы есть возможности для дальнейшей модернизации, а именно:
- портирование приложения на платформы отличные от ПК;
- оптимизация кода программы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Фленов. М. Е. Библия для программистов в среде Delphi/М.Е. Фленов. СПБ: БХВ-Петербург, 2004г.
2. Бабенко, В.В. Проектирование и создание бизнес-приложений средствами Borland Delphi и реляционных СУБД / В.В. Бабенко. Сыктывкар: СГУ, 2007 г.
3. Михеева, В. Microsoft Access. / В.Михеева, И. Харитонова. СПБ: БХВ Петербург, 2004 г.
4. Хомоненко, А.Д. Базы данных: учебник для вузов / А.Д. Хомоненко, В.М. Цыганков, М.Г. Мальцев. СПБ: Корона, 2009 г.
5. Джеф Раскин. Интерфейс: новые направления в проектировании компьютерных систем / Раскин Джеф // https://habr.com