Platforma pro měření efektivity komunikace mikrokontroleru Arduino s externími senzory

Abstract

Práce se zabývá analýzou a měřením sítě senzorů a jiných modulů, centrálně řízenou mikrokontrolérem Arduino (modely Uno a Mega 2560) přes RS485. Je navrhnut jednoduchý komunikační protokol, který je následně použit pro účely práce a vyvinut software pro desku Arduino, který protokol využívá. Pro účely měření vytíženosti systémových prostředků desky Arduino je vytvořena aplikace na PC emulující jednotlivá zařízení v senzorové síti. Takto navržené řešení je doplněno o monitorovací prvky hardwarového i softwarového typu a jsou provedeny testy vytížení systémových prostředků. Měření různých druhů scénářů zatížení centrální desky jsou zanalyzovány a porovnány. Výsledkem jsou poznatky o dopadu provozování takovéto sítě na zatížení centrálního zařízení a rozhodovací algoritmus, jak postupovat při její implementaci pro vlastní využití.

This thesis deals with an analysis and measurement of a sensor network driven by the Arduino microcontroller (models Uno and Mega 2560) over RS485. For the purposes of this thesis, a simple communication protocol is designed alongside with a software for the Arduino board implementing this protocol. A PC application emulating sensors is created for resource monitoring of the Arduino board. This solution is then extended with both hardware and software monitoring elements and is subjected to resource consumption tests. The measurements of different load scenarios are analyzed and compared between each other. The thesis result consists of various observations about the use of the Arduino microcontroller for driving a sensor network, and a decision algorithm describing how to proceed when implementing network such as this for own use.