Navodila za izdelavo diplomske naloge

Transkripcija

1 UNIVERZA V MARIBORU FAKLULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO, RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO Marko Čerič SISTEM INDIKACIJE ZASEDENOSTI GARAŽNIH HIŠ IN VMESNIK ZA NADZOR Diplomsko delo Maribor, februar 2011

2 Diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa SISTEM INDIKACIJE ZASEDENOSTI GARAŽNIH HIŠ IN VMESNIK ZA NADZOR Študent: Marko Čerič Študijski program: univerzitetni, Elektrotehnika Smer: Elektrotehnika elektronika Mentor: doc. dr. Janez Stergar Maribor, februar 2011

3 I

4 II ZAHVALA Za strokovno pomoč ter vodenje pri opravljanju diplomskega dela se zahvaljujem mentorju doc. dr. Janez Stergar in podjetju Versor d.o.o. Posebna zahvala velja druţini za podporo in razumevanje v času študija ter ostalim, ki so mi pomagali pri nastanku diplomskega dela.

5 III SISTEM INDIKACIJE ZASEDENOSTI GARAŽNIH HIŠ IN VMESNIK ZA NADZOR Ključne besede: zasedenost parkirnih hiš, Adobe Flex, prometni tokovi, ultrazvok UDK: :519.68(043.2) Povzetek: Diplomsko delo se osredotoča na izdelavo sistema indikacije zasedenosti garažne hiše. Zaradi natančnejšega odčitavanja trenutnega stanja v garažni hiši sistem deluje na odčitavanju zasedenosti posameznega parkirnega mesta. Za določanje zasedenosti posameznega parkirnega mesta je uporabljen ultrazvočni senzor, ki s pomočjo odboja zvoka določa stanje zasedenosti. Senzorji vsebujejo led indikacijo, kar omogoča uporabnikom enostaven pregled nad zasedenostjo posameznih parkirnih mest. Komunikacija indikacijskih senzorjev s strežnikov poteka preko naprave imenovane koncentrator. Celotno dogajanje vseh enot in samo stanje v garažni hiši je možno nadzirati in opazovati v spletnem vmesniku narejenem z orodjem Adobe Flex, ki je eno izmed vodilnih orodij bogatih spletnih aplikacij na tržišču.

6 IV ONLINE INTERFACE FOR CONTROLLING AND MANAGING THE INDICATION SYSTEM OF AVAILABILITY OF FREE SPACES IN PARKING GARAGES. Ključne besede: availability of free space in parking garage, Adobe Flex, traffic flow, ultrasound UDK: :519.68(043.2) Abstract: The thesis focuses on manufacturing the indication system of availability of spaces in parking garages. For the purpose of a more accurate indication of the current state in the parking garage the system operates on reading the availability of every individual parking space. To determine the availability of the individual parking space an ultrasound sensor is used which determines the availability using the reflection of sound. The sensors has the led indication which enables the users to have a simple overview of availability of individual parking spaces. The communication of the indication sensors from the servers goes through a device called concentraiter. The overall working of all units and the state in the garage itself can be controlled and monitored on the web interface, designed in Adobe Flex Tools, one of the leading tools of the rich client applications on the market.

7 V VSEBINA SEZNAM UPORABLJENIH KRATIC... VII 1 UVOD CILJI IN TEZA DIPLOMSKEGA DELA SISTEM VPARK IZBIRA ORODIJ IN PROTOKOLOV UBUNTU STREŢNIK SPLETNI STREŢNIK APACHE PHP MYSQL AMF RAZVOJNO ORODJE FLEX TCP/IP RS DETEKCIJSKO INDIKACIJSKA ENOTA OSNOVNI PRINCIP DELOVANJA ULTRAZVOČNEGA SENZORJA MERITVE SENZORJEV RAZLIČNIH PROIZVAJALCEV KONCENTRATOR PRIKAZOVALNIKI VSERVER KOMUNIKACIJA MED PROGRAMSKO IN STROJNO OPREMO HITROST PRENOSA PODATKOV PORABA IN OPTIMIZACIJA POMNILNIKA KREIRANJE PROTOKOLA KOMUNIKACIJA MED RAZLIČNIMI SLOJI PROGRAMSKE OPREME TEHNOLOGIJA OBOGATENIH SPLETNIH APLIKACIJ... 26

8 VI 10 RAZVOJ Z ORODJEM FLEX FLEX BUILDER ZAGON IN TESTIRANJE FLEX APLIKACIJ FLEX IN CSS KONCEPT UPORABNIŠKEGA VMESNIKA VPARKADMIN IZDELAVA UPORABNIŠKEGA VMESNIKA VPARKADMIN IZDELAVA GRAFIČNE PREDLOGE PRIJAVA V APLIKACIJO LEVI MENI Z DREVESNO STRUKTURO DESNA TABELA ZA IZBIRO NAPRAV SREDINSKI PRIKAZ TLORISOV IN INICIALIZIRANIH NAPRAV OKNA ZA NADZOR IN POŠILJANJE UKAZOV ZAKLJUČEK VIRI IN LITERATURA PRILOGE SEZNAM SLIK NASLOV ŠTUDENTA ŢIVLJENJEPIS... 53

9 VII SEZNAM UPORABLJENIH KRATIC OS HTTP HTTPS PHP MySQL operacijski sistem glavna metoda za prenos informacij na spletu. (HyperText Transfer Protocol) zavarovana različica HTTP (kratica za HyperText Transfer Protocol Secure) razširjen odprtokodni programski jezik (Personal Home Page Tools) podatkovna baza XML jezik, ki nam omogoča format za opisovanje strukturiranih podatkov (Extensible Markup Language) MXML SDK AIR TCP/IP RS485 LED LAN GNU DHTML AJAX CSS XML-ju podoben jezik, ki ga uporablja Adobe Flex razvojno programsko orodje (Software development kit) zagonsko ogrodje za namizne aplikacije napisane v Flex-u (Adobe Integrated Runtime) (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) opisuje standard za električne karakteristike generatorjev in sprejemnikov ter uporabo v digitalnih več točkovnih vmesniških vezjih svetleča dioda (light-emitting diode) krajevno omreţje (Local are Network) splošna licenca (general public licence) je kolekcija tehnologij za razvoj interaktivnih in animiranih spletnih strani (Dynamic HTML) je skupina medsebojno povezanih spletnih razvojnih tehnik, uporabljenih za ustvarjanje interaktivnih spletnih aplikacij (asinhroni JavaScript in XML) so predloge, ki določajo izgled spletnih strani (Cascading Style Sheets)

10 VIII MD5 je znan kot pogosto uporabljana kodirna funkcija s 128-bitnim izhodom (Message-Digest algorithm 5)

11 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 1 1 UVOD Ţivimo v času, ko lahko skoraj dnevno opazujemo trend naraščanja števila avtomobilov in drugih motornih vozil v mestih, kar se odraţa tudi v iskanju prostih parkirnih mest, in sicer tako v mestnih središčih, ki se z uveljavitvijo con za pešce počasi zapirajo za motorni promet, kot tudi v okolici nakupovalnih središč, še posebej v času akcijskih nakupov in posezonskih razprodaj. Pomanjkanje parkirnih prostorov ima za posledico tudi znatno povečanje izpuščenih emisij v ozračje, neizkoriščenost nekaterih parkirnih mest po»sistemu tetris«, tudi zasedenost prostorov rezerviranih za invalide, večje moţnosti nesreč in predvsem daljši čas parkiranja. Pri plačljivih garaţnih hišah in brezplačnih parkirnih prostorih nakupovalnih centrov gre sicer za dva povsem ločena problema, vendar pa ima inteligentni nadzorni parkirni sistem eno skupno rdečo nit in to je enostavna ter pregledna pomoč uporabniku.»urbanizacija je zelo jasen trend v zadnjih nekaj desetletjih in naj bi se nadaljevala tudi v prihodnje. Deleţ evropskega prebivalstva, ki ţivi v urbanih območjih, naj bi se povečeval z 72 odstotkov v letu 2007 na 84 odstotkov v letu Urbani promet povzroča 40 odstotkov emisij CO 2 in 70 odstotkov emisij drugih onesnaţeval, ki izvirajo iz cestnega prometa. Razvoj nove infrastrukture za javnost in alternativnih načinov prevoza tako ostaja največji izziv tudi v prihodnje.«[1] Prednosti na področju ekologije so: manj emisij, spuščenih v ozračje, zaradi skrajšanega časa iskanja parkirnega prostora, občutno manjša poraba goriva (speljevanje, zaviranje, stanje v prometnih zamaških zaradi ozkih grl,...), manj vzdrţevalnih del na objektih (barvanje, popravila ), poraba energije za sistem je zanemarljiva,

12 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 2 povezava sistema z ventilacijo parkirne hiše (prednost te funkcije sistema je predvsem prihranek energije porabljene za ventilacijo ko je v garaţi le nekaj avtomobilov, ni potrebno tako zračiti, kot takrat ko je parkirišče polno). Podjetje Versor d.o.o. je opravilo raziskavo na objektu Europark Maribor. V primeru, če bi bila vsa parkirna mesta opremljena s senzorji za detekcijo in indikacijo posameznega parkirnega prostora, v enem letu skupaj prihranimo 50 ton emisij CO2.»Zavedati se je treba, da sta poraba goriva in izpust emisij izpušnih plinov pri počasni voţnji tudi do 40 odstotkov višja kot pri normalni voţnji. Manj kroţenja po garaţni hiši zahteva tudi manj energije za ventilacijo in čiščenje ter pomeni manjšo obrabo parkirnih mest in manjšo obrabo avtomobilov. Enostavni izračun, ki upošteva pribliţno avtomobilov na dan, kaţe na prihranek emisij CO 2 na leto v količini 150 ton. Ob tem pa ne smemo pozabiti, da se zaradi krajšega časa iskanja prostega parkirnega prostora in izhoda zmanjša tudi hrup.«[1] 1.1 Cilji in teza diplomskega dela Namen sistema je izjemno natančno odčitavanje trenutnega stanja v garaţni hiši. Vsak detekcijski del je opremljen z integriranim ali ločenim indikacijskim modulom, ki kaţe na zasedeno ali prosto parkirno mesto. S spletnim vmesnikom lahko pregledujemo natančno trenutno stanje v garaţni hiši, statistične podatke ter trend gibanja prometnih tokov. Sistem bomo razdelili na indikacijsko detekcijske enote, ki detektirajo zasedenost parkirnega mesta. Koncentrator, ki zdruţuje skupine senzorskih enot in njihove podatke, pošilja naprej na streţnik, ki pa bo srce celotnega sistema. S celotnim sistemom bo moţno komunicirati preko vmesnika, ki bo izdelan s programsko opremo Adobe Flex.

13 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 3 Sistem, razen vmesnika, bomo lahko prikazal samo v teoriji. Obširnost celotnega sistema je prevelika. Senzorski in koncentratorski del bomo simulirali s programsko opremo, kar ne bo vplivalo na funkcionalnost spletnega vmesnika.

14 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 4 2 SISTEM VPARK Namen sistema vpark je izjemno natančno odčitavanje trenutnega stanja v garaţni hiši. Vsak detekcijski del je opremljen z integriranim ali ločenim indikacijskim modulom, ki kaţe na zasedeno ali prosto parkirno mesto. Inovativna in moderna oblika senzorske enote omogoča 360 stopinjski vidni kot indikatorjev. Posebno oblikovan zvočni kanal omogoča največji izkoristek snopa pri izredno nizki porabi električne energije. LED prikazovalniki samodejno usmerjajo promet na proste sektorje garaţne hiše. Dodatna puščica ves čas prikazuje najhitrejšo pot iz garaţne hiše. Na določenih nepreglednih ali zakotnih odsekih garaţne hiše puščice dopolnjujejo še številčni prikazovalniki prostih parkirišč v bliţini. S spletno ali z namizno aplikacijo lahko pregledujemo natančno trenutno stanje v garaţni hiši, statistične podatke ter trend gibanja prometnih tokov. Programski paket omogoča upravljanje s prometnimi tokovi v pravem pomenu besede. Slika 2.1: Indikacijske enote sistema vpark v UKC Maribor

15 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 5 Zaradi laţjega sporazumevanja bomo vmesnik izdelan, s programsko opremo Adobe Flex, poimenovali vparkadmin, ki je namenjen administriranju sistema in vparkuser, ki je namenjen uporabnikom. Servis, ki komunicira s strojno opremo in uporabniškima vmesnikoma bomo poimenovali vserver. Napravo, na katero so priklopljene ostale manjše senzorske enote in je povezan z vserverjem, bomo poimenovali koncentrator. Na spodnji shemi (sl. 2.2) so prikazane vsebine iz leve proti desni: vparkuser, vserver, koncentrator, prikazovalnik in senzorji. Slika 2.2: Blokovna shema sistema Srce sistema je servis vserver, ki je zagnan na streţniku. Servis komunicira preko koncentratorjev z vsemi napravami. Nadzoruje pravilno delovanje, odčitava stanja naprav, jim pošilja nove vrednosti, itn. Prav tako skrbi za shranjevanje podatkov v bazo za moţno kasnejšo obdelavo statistiko podatkov. Spletni vmesnik vparkadmin preko baze komunicira s servisom vserver. Z vmesnikom lahko vidimo za uporabnika enostaven in pregleden način delovanja celotnega sistema. S

16 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 6 posebnimi funkcijami lahko vplivamo na delovanje vserver-ja in ostale periferne enote v sistemu. Vmesnik iz baze streţnika prebira tako trenutne, kakor starejše podatke iz baze, ki se uporabljajo prikazovanje delovanja sistema.

17 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 7 3 IZBIRA ORODIJ IN PROTOKOLOV Odločili smo se, da razen orodja za razvoj Flex aplikacij Adobe Flex Builder, ne bomo uporabili nobenega plačljivega orodja, protokola ali servisa. Na trţišču je veliko število brezplačnih tako imenovanih prostokodnih 1 rešitev, ki niso samo cenovno ugodne, temveč nudijo zaradi proste odprtosti kode številne moţne modifikacije in prilagoditve za zahteve uporabnika: Operacijski sistem Ubuntu Server Spletni streţnik Apache PHP Baza MySql AMFPHP Razvojno orodje Flex, verzija 3 Glede protokolov za komunikacijo bomo prav tako uporabili ţe znane protokole: TCP/IP RS Ubuntu streţnik Je operacijski sistem, ki ga razvija skupnost. Primeren je tako za prenosne in namizne računalnike, kot za streţnike. Ubuntu vsebuje vse potrebne programe ne glede na to, ali ga uporabljamo doma, v šoli, ali pri delu. Z njim lahko oblikujemo besedila, preglednice in predstavitve, poslušamo in urejamo glasbo, gledamo filme, brskamo po svetovnem spletu 1 Aplikacije ali razvojna programska oprema, za katere je izvorna koda prosto dostopna, angleško Open Source

18 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 8 ali igramo računalniške igre. Poleg uporabniških programov pa Ubuntu vsebuje tudi zahtevnejša orodja za razvijalce in programerje. Ubuntu je in vedno bo brezplačen. Za uporabo Ubuntu Linuxa ni potrebno plačati niti licenčnine niti kakšne druge odškodnine. Ubuntu lahko prenesemo s svetovnega spleta, lahko ga uporabljamo sami, lahko ga delimo s prijatelji ali z druţino, uporabljamo ga lahko v šoli ali pri delu. Ne glede na to, ali ga uporabljamo za svojo zabavo ali z njegovo pomočjo ustvarjamo dohodek, je Ubuntu v vsakem primeru povsem brezplačen. Ubuntu streţniška izdaja - izgrajena na trdnih temeljih Debiana, ki je znan po svoji robustnih streţniških namestitvah - ima močno dediščino za zanesljivo delovanje in predvidljiv razvoj. Ubuntu streţniška izdaja spreminja trg streţnikov za podjetja z dostavo najboljše brezplačne programske opreme na stabilnih, popolnoma podprtih in varnih platformah. Po dveh letih od prve izdaje je zdaj Ubuntu mogoče najti v stotinah organizacij po svetu, dostavlja ključne storitve zanesljivo, predvidljivo in ekonomično. Ubuntu streţniška izdaja je energetsko učinkovit, pomnilniško in diskovno nezahteven operacijski sistem, ki pomaga postaviti streţniške funkcije, brezkompromisno, agilno in vsestransko tudi glede na naše okolje. Ubuntu streţniška izdaja lahko postane hrbtenica mnogih storitev, katerih tipično podjetje potrebuje, da bi bilo uspešno. Brez licenčnin, razširjajoči ekosistem, minimalno vzdrţevanje, rastoča skupnost vrstnikov in referenc, Ubuntu streţniška izdaja je mnogo organizacij spravila k razmisleku o uporabi Linuxa za njihove potrebe v informacijski tehnologiji. [2]

19 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran Spletni streţnik Apache Spletni streţnik je uporabniški program napisan v poljubnem programskem jeziku, ki podpira vtičnike 2 osnove omreţne operacije. Spletni streţnik je program, ki teče na računalniku in skozi HTTP protokol posreduje informacije. Posredovanje informacij poteka skozi sprejemanje zahtev (HTTP request) in dajanje odgovorov na te zahteve (HTTP response). Ne glede na to, ali gre za spletni streţnik v uporabniškem prostoru ali prostoru jedra omreţja, je osnovni koncept delovanja spletnega streţnika vedno enak. Spletni streţnik teče kot program (deamon) neprekinjeno. Ima najmanj eno programsko nit, ki posluša na vratih 3 sistema. Kadar gre za navaden HTTP protokol so to vrata 80, kadar pa govorimo o varnem HTTP protokolu, poznanem tudi kot HTTPS, pa so to vrata 443. Poslušanje je izvedeno tako, da ima streţnik odprt vtičnik za vse zahteve, oziroma ga po potrebi odpre. Vtičnik je skupek logičnega naslova (IP) in vrat (ang. port) na katera se nanaša. Sam spletni streţnik ne počne ničesar brez zahtev. Zahteve do spletnega streţnika pridejo preko omreţja od različnih spletnih brskalnikov. Spletni brskalniki zapišejo na vtič, ki posluša na odprtih vratih nekaj vrstic zahteve GET. Spletni streţnik po uspešnem prejetju in dekodiranju te zahteve le-to obdela in pripravi odgovor, ki ga potem spletni brskalnik prebere. [3] Apache streţnik je zmogljiv streţniški program za izmenjavo in usmerjanje podatkov po protokolu HTTP. Zgrajen je bil leta 1994 na temeljih propadlega streţnika httpd NCSA. Takrat se je zbrala kopica zanesenjakov in iz popravkov za NCSA httpd sestavila celoto, ki so jo poimenovali A patchy server 4, kasneje pa preimenovali v Apache. Takrat je bil edina 2 Angleško - socket 3 Angleško - port 4 Slovensko - Krpasti streţnik

20 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 10 odprto-kodna alternativa Netscapeovemu streţniku. Od tedaj je napredoval na vseh področjih in njegova priljubljenost od leta 1996, ko je prvič prišel na vodilno mesto, strmo narašča. [4] Slika 3.1: Trţni deleţ brskalnikov za obdobje od Oktobra 2005 do Januarja Vir: Netcraf Spletni streţnik se je razvil iz spletnega streţnika NCSA HTTPd. Spletni streţnik NCSA HTTPd je za Natonal Center for Supercomputng Applicatons do leta 1994 razvijal Rober McCool. Po njegovem odhodu iz tega centra so po internetni pošti začeli kroţiti popravki (patchi) za izboljšavo kode. Zaradi ogromnega števila popravkov je streţnik slovel kot zelo popravljan (ang. patchy) in so ga kasneje preimenovali kar v Apache. Del odločitve za to ime nosi tudi spoštovanje do ameriških staroselcev. Spletni streţnik je zelo primeren za razvoj in delo zaradi svoje modularne zasnove, razširljivosti, hitrosti, preizkušenosti in stabilnosti. Zanj najdemo zelo različne module; med najpogostejše zagotovo spadajo mod_php, mod_perl, mod_python, fastcgi, mod_ssl, mod_proxy ter tudi celovite rešitve kot so memcache mod_gzip itd.

21 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran PHP Trenutno tričrkovni rekurzivni akronim za»php Hypertext Preprocessor«, izvirno pa»personal Home Page Tools«orodja za osebno spletno stran, je razširjen odprtokodni programski jezik, ki se uporablja za streţniške uporabe, oziroma za razvoj dinamičnih spletnih vsebin. Lahko ga primerjamo z Microsoft-ovim ASP/VBScript/JScript sistemom, Sun Mycrosystem-ovim JSP/Java sistemom in CGI/Perl sistemom. Podoben je običajno strukturiranim programskim jezikom, najbolj jezikoma C in Perl in najbolj izkušenim programerjem dovoljuje razvijanje zapletenih uporab brez dolgega učenja. PHP primarno teče na spletnem streţniku, kjer jemlje PHP izvorno kodo za vhod in generira spletno stran kot izhod. Kot del PHP-ja sta tudi moţnost zaganjanja skript v ukaznem načinu in kreiranje grafičnih aplikacij. [5] 3.4 MySql Je podatkovna baza, mehanizem, večuporabniška, formalno definirana in centralno nadzorovana zbirka podatkov. MySQL je klasična (relacijska) zbirka podatkov, ki lahko deluje kot samostojen podatkovni streţnik ali pa v kombinaciji z drugimi tehnologijami. Poizvedbe v MySQL podatkovni bazi se vršijo z jezikom SQL (Structure Query Language Strukturiran Poizvedovalni Jezik). Pred pribliţno desetimi leti je MySQL v jezikih C in C++ razvilo švedsko podjetje MySQL AB in ga ponudilo trgu pod pogoji uporabe javne licence GNU ( Postal je svetovno najbolj priljubljena baza odprtega tipa, katere uporaba po zaslugi visoke zanesljivosti, hitrega delovanja, prilagojenosti in nenehnega razvoja še vedno strmo raste. Trenutno je nameščen na več kot 8 milijonov sistemov in deluje na več kot 20 operacijskih sistemih (Linux, Windows, OS/X, HP-UX, AIX, Netware, ). Streţnik MySQL lahko upravljate na dva načina: enostavno z grafičnim uporabniškim vmesnikom (MyAdmin, MySQL Front, ) ali pa z ukazno vrstico, kar je počasneje in pri velikih zbirkah podatkov precej nepregledno. Za boljše razumevanje MySQL-a je priporočljivo poznavanje upravljanja v obeh načinih. [6]

22 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran AMF Je binarni format, ki se uporablja za searializiranje ActionScript 5 - ovih objektov. V veliki večini se uporablja za komunikacijo med aplikacijami Adobe Flash in oddaljenega servisa 6, večinoma preko interneta. AMF podpira mnogo različnih streţniških jezikov: PHP, ColdFusion 7, Java 8, Phyton 9, Perl 10, AMF je bil predstavljen s prihodom Flash Player 6, pod imenom AMF 0. Ostal je nespremenjen do razvoja ActionScripta 3 in Flash Playerja 9, ko je potreba po novih podatkovnih strukturah in jezikovnih lastnostih zahtevala novo verzijo AMF 3. AMFPHP, kot nam ţe sama besedna zveza AMF PHP prikazuje, je delovanje AMF formata na platformi PHP. [7] 3.6 Razvojno orodje Flex Je okolje za gradnjo bogatih spletnih aplikacij - RIA 11. Flex aplikacije so večinoma spletne, vendar na visokem nivoju interaktivnosti in uporabi multi medijev, delujejo bolj podobne namiznim, kot pa spletnim. Je zaţelena tehnologija pri razvoju kompleksno 5 Programski jezik, ki se uporablja za razvoj spletnih aplikacij za Adobe Flash Player, razvito od podjetja Adobe. Od verzije 3.0 je objektno orientiran in podpira vse višje standarde trenutnih programerskih trendov. 6 Angleško Remote service, remoting 7 ColdFusion gostovanje je skriptni jezik na strani streţnika, ki je podoben PHP ali ASP. Produkt Macromedia (pozneje Adobe) se šteje kot popoln streţnik za spletne aplikacije, ne samo kot osnovno gostovanje, ampak zajema razvoj in zagotavljanje razširljive aplikacije e-poslovanja, zlasti za poslovne spletne strani. 8 Java je programski jezik namenjen razvijalcem, oz. programerjem. Z Javo je mogoče napisati aplikacijo ali pa tako imenovane applete, ki so namenjeni za popestritev spletne strani. 9 Je s svojo edinstveno sintakso in praktičnostjo nekaj posebnega med programskimi jeziki. Deluje na skoraj vseh platformah ter ima ogromno standardno knjiţnico. Večinoma se uporablja na operacijskih sistemih Linux. 10 Perl (angleški akronim Practical Extraction and Report Language) je tolmačeni programski jezik, ki ga je ustvaril Larry Wall. Perl si sposoja sintakso pri C-ju, Unixu, sh, awk, sed in pri drugih programskih jezikih. 11 Angleško Rich Client Applications

23 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 13 podatkovnih vizualnih, multimedijskih in ostalih interaktivnih aplikacij. Za programiranje se uporablja kombinacija jezikov ActionScript 3 in MXML. MXML je podoben jezik kot HTML. Flex uporablja odprtokodno zgradbo Flex SDK znano tudi pod imenom ogrodje 12 Flex, v katero je integrirano veliko uporabniških komponent: gumb, grafi, tabele, drevesni meni, vodoravni meni, orodna vrstica, animacija, itd. Zaganjanje aplikacij razvite v Flex-u na spletu je omogočeno v Flash predvajalniku, kar nam zagotavlja enako delovanje ne glede na izbiro operacijskega sistema ali brskalnika. S pomočjo programske opreme Adobe Integrated Runtime (AIR) lahko aplikacijo zaganjamo prav tako kot samostojno namizno aplikacijo. 3.7 TCP/IP TCP (ang. Transmission Control Protocol), je protokol za nadzor in krmiljenje prenosa, IP (ang. Internet Protocol), pa omreţni protokol. Internetni sklad protokolov TCP/IP predstavlja mnoţico protokolov, ki se izvajajo v obliki sklada, prek katerega teče komunikacija po internetu. Največ omreţnega prometa poteka preko protokola TCP. V omreţnih komunikacijah protokole obravnavamo po slojih 14. Osnovna značilnost sloja je, da skrbi sam zase in skuša svoje delo opraviti tako, da ukazuje sloju niţje in uboga ukaze sloja višje. Enaka je razslojenost tudi na drugi strani omreţne povezave. Fizična komunikacija poteka vedno enako, preko najniţjega sloja. Internet omreţij ne predpisuje s katerim protokolom naj bo izvedena fizična povezava, dovolj je, da se ta zna prilagoditi seriji protokolov TCP/IP. Delovanje lahko primerjamo s pogovarjanjem po telefonu. Kadar se pogovarjamo po telefonu, se nam zdi, da v pogovoru sodelujeta le dva človeka, ki govorita isti jezik. Skrbimo za to, da ne govorimo hkrati kot naš sogovornik, spoštujemo višji sloj, ki je zapisan v bontonu in obenem podan z omejitvami telefonskih zvez. Ne zanima nas, kaj se dogaja po ţicah, ki omogočajo naš pogovor in tudi ţic ne zanima, o čem govorimo. Njihova naloga je, da pravilno prenesejo električne impulze, ki jih povzroči naš 12 Angleško framework 14 Angleško protcol layer

24 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 14 glas. Seveda jih lahko prenesejo še kam drugam, ne samo do poslušalca in zasebnost pogovorov je tudi ena hudih pomanjkljivosti interneta. Slika 3.2 prikazuje arhitekturo serije protokolov TCP/IP, oziroma poglavitne protokolne in aplikacijske komponente, ki so skupne večini komercialnih TCP/IP programskih oprem in njihovim medsebojnim odnosom. Serija protokolov TCP/IP pozna štiri protokolarne sloje: povezovalni, omreţni, prenosni in aplikacijski sloj (prim. s sedmimi sloji OSI modela zgoraj). [8] Slika 3.2: Arhitektura protokola TCP/IP

25 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran RS485 Je električni standard za komunikacijo naprav od točke do točke in točke do več točk (ang. multipoint). Električne karakteristike vmesnika RS485 opisuje standard za električne karakteristike generatorjev in sprejemnikov ter uporabo v digitalnih večtočkovnih vmesniških vezjih TIA/EIA-485A. RS485 je standard le za električne specifikacije in ne določa mehanskih ter funkcionalnih lastnosti. Zaradi sukane parice, dokaj visokega napetostnega nivoja (-5V do 5V) in predvsem diferencialnega načina delovanja je dobro odporen na motnje, ki lahko nastopijo na daljših razdaljah tudi do 1200m. Največja hitrost prenosa podatkov je okoli 35Mb/s na razdalji do 10m in 100kb/s na razdalji do 1200m. Zaradi velike robustnosti se večinoma uporablja v industriji, avtomatizaciji, avtomobilski industriji in tudi računalniški tehniki. Slika 3.3: Prikaz mreţe, ki komunicira preko vmesnika RS-485

26 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 16 4 DETEKCIJSKO INDIKACIJSKA ENOTA Detekcijske enote so osnova inteligentnega vodenja sistema vpark. Delujejo na principu detekcije vozil nad posameznimi parkirnimi mesti, kar omogoča izjemno natančno odčitavanje zasedenosti parkirnih mest v garaţni hiši. Srce detekcijske enote so ultrazvočni senzorji, ki hkrati oddajajo in sprejemajo ultrazvočne signale ter neprekinjeno merijo razdaljo med objektom in senzorjem ter odčitavajo zasedenost parkirnih mest. Podatke nato pošljejo koncentratorski enoti, ki jih obdela in posreduje centralno-procesni enoti, oz. streţniku v dodatno obdelavo. 360 stopinjska razporeditev visoko svetilnih LED diod po obodu indikacijskega dela omogoča odlično vidljivost parkirnega mesta ne glede na to, v katerem delu garaţne hiše se uporabnik trenutno nahaja. Slika 4.1: Indikacijsko detekcijska enota

27 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran Osnovni princip delovanja ultrazvočnega senzorja Senzor za indikacijo zasedenosti posameznih parkirnih mest deluje na principu odboja ultra zvoka. S senzorjem generiramo signal točno 40 khz in ga pošljemo skozi ultrazvočni oddajnik. Zvok se odbije od tal ali objekta in prispe nazaj do senzorja, kjer ga s sprejemnikom sprejmemo. Če izračunamo koliko časa je potreboval zvok od oddaje do sprejema, lahko izračunamo, kako oddaljen je naš objekt (4.1). Rezultat moramo deliti z dva, saj bi v nasprotnem primeru dobili razdaljo poti zvoka do odboja in nazaj., (4.1) kjer je: l razdalja do objekta v metrih, c hitrost zvoka v zraku (343,4 m/s pri sobni temperaturi), t čas od oddaje do sprejema v sekundah 4.2 Meritve senzorjev različnih proizvajalcev Zaradi ţelje po doseganju velikih razdalj smo testirali več različnih ultrazvočnih senzorjev. Večinoma senzorjev smo naročali iz Kitajske, zato porekla pravega proizvajalca nismo poznali. Meritev smo upravljali z digitalnim osciloskopom Tektronix DPO Merili smo napetostne signale na senzorju. Izhodni signal na senzorju je bil vedno konstanten. Drastično se je spreminjal sprejeti signal glede na različno uporabljene senzorje. Slika 5.1 prikazuje odziv najboljšega senzorja, slika 4.2. pa drastično razliko slabšega senzorja. To sta mejna primera izmed 12 meritev različnih senzorjev.

28 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 18 Slika 4.2: Kvalitetnejši senzor Slika 4.3: Slabši senzor

29 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 19 5 KONCENTRATOR Je povezovalni člen med detektorskimi enotami in streţnikom. Z detektorji komunicira preko protokola 485. Prav tako detektorje tudi napaja. Na streţnik se poveţe s protokolom TCP/IP. Kakor izdaja ţe samo ime naprave, je namenjen predvsem centralnemu zbiranju podatkov in njihovo (v zgoščeni obliki) posredovanje streţniku. V zanki sprašuje vse naprave na RS485 vodilu po stanjih. Te mu posredujejo odgovor. Ko preveri pravilnost odgovora, podatke pošlje naprej do streţnika preko pretvornika iz RS232 vodila na Ethernet s TCP/IP. Če odgovora od naprave ne dobi, počaka nekaj časa in nato ponovno pošlje ukaz. Po štirih neuspelih poskusih pošlje poročilo o napaki na streţnik. Koncentrator preskrbuje senzorje prav tako z napajanjem. Uporablja se 24V enosmerna napetost. Zaradi velike razdalje in velikega števila naprav na vodilu napetost z razdaljo pada.

30 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 20 6 PRIKAZOVALNIKI Usmerjajo promet na proste sektorje garaţne hiše. Prikazovalniki delujejo tako, da uporabniki, takoj ob prihodu v garaţno hišo preprosto sledijo zelenim puščicam na usmerjevalnih tablah, ki jih vodijo čez sektorje zasedenih mest do prvega prostega parkirnega mesta v celotnem objektu, poleg tega pa s posebno dodatno puščico ves čas prikazujejo najhitrejšo pot iz garaţne hiše. Usmerjevalne table na določenih nepreglednih ali zakotnih odsekih garaţne hiše dopolnjujejo še številčni prikazovalniki prostih parkirišč v bliţini. Slika 6.1: LED prikazovalnik v garaţni hiši UKC Maribor Sistem inteligentnega vodenja je popolnoma avtomatiziran. Podatke, ki jih zajamejo senzorske enote na posameznih parkirnih mestih, obdela inteligentna centralno procesna enota, ki nato sama sprejema odločitve o tem, na katere sektorje garaţne hiše bodo preusmerile promet. Seveda je mogoče tudi ročno vplivati na status znakov na tablah. Tako lahko upravitelj garaţne hiše s pomočjo programskega paketa vpark ročno določi, ali bo nek sektor garaţne hiše zaprt in odprt ali tako preusmeri promet na druge sektorje garaţe. Slika 6.2: LED prikazovalnik

31 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 21 Zelene puščice kaţejo pot do prvega praznega parkirnega mesta v celotnem objektu ne glede na to, kje se uporabnik trenutno nahaja. Številke kaţejo število prostih mest sektorja garaţne hiše, kamor kaţe zelena puščica. V našem primeru je desno od trenutne pozicije uporabnika ali kriţišča, prostih je 26 parkirnih mest ne glede na to, v katerem nadstropju ali sektorju se le-ta nahajajo. Oranţna puščica kaţe najhitrejšo pot do izhoda garaţne hiše iz trenutne pozicije. Prikazovalne table komunicirajo preko vmesnika RS485 s koncentratorjem, ki jim neprestano pošilja trenutna stanja. Ob spremembi stanja sporoči streţnik vserver prek protokola TCP/IP koncentratorjem novo stanje prikazovalnika, sumator pa posreduje naprej ukaz do prikazovalnika.

32 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 22 7 VSERVER Streţnik zdruţuje vse naprave, zbira in pošilja vse podatke, ki mu jih posredujejo posamezne enote. Z napravami komunicira preko protokola TCP/IP. Na njem se nahaja podatkovna baza, v katero se shranjujejo različni parametri in stanja sistema. Za izmenjavo in usmerjanje podatkov po protokolu HTTP vsebuje zmogljiv streţniški program Apache. Servis je napisan v jeziku C# in nato generiran v jezik Mono, ki ga je moţno zagnati v operacijskem sistemu linux, kot servis. Servis preko TCP vtičnice 15 komunicira z napravami s protokolom TCP/IP na izbranih vratih. Napisan je v več nitnem 16 načinu, kar pomeni, da lahko opravlja več procesov naenkrat. Tako lahko komunicira z več napravami hkrati ter pošilja in sprejema nova stanja. V notranjosti je vgrajen mehanizem zaznavanja sprememb senzorja, tako da se servis ne odziva na ista stanja senzorjev. S tem smo zmanjšali procesorsko delovanje. Z bazo komunicira preko vtičnice napisane od podjetja MySQL - MySql.Data.dll. Kakor ţe iz same datoteke vidimo se uporablja knjiţnica MySql.Data, ki se doda med reference v sam projekt vserver. Vtičnica je relativno dobro napisana in povprečno hitra. Za moje potrebe je super izbira, saj ne potrebujem velikih prenosov podatkov in hitrosti. Naprava koncentrator je skonstruirana tako, da ne more zaznati, ali ima vzpostavljeno TCP/IP povezavo z vserverjem, zato mu vserver vsakih 5 sekund pošilja tako imenovan ţivljenski signal (ang. Alive signal). 15 Angleško socket 16 Angleško multithreading

33 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 23 8 KOMUNIKACIJA MED PROGRAMSKO IN STROJNO OPREMO Pri komunikaciji strojne opreme s programsko in obratno, se srečamo z veliko problemi. Hitrost prenosa podatkov, hitrost odzivanja sistema, obremenjevanje streţnika ter strojne opreme, poraba pomnilnika, predvsem strojne opreme, zapletenost protokola, itn. 8.1 Hitrost prenosa podatkov Če prenašamo veliko količino podatkov iz ene na drugo stran in nazaj, je potrebno poskrbeti za velike hitrosti prenosov, kar omogoča TCP/IP protokol. TCP/IP protokol je standardiziran v mnogih napravah in v večini streţnikov. Uporabimo lahko lokalno omreţje 18, ki uporablja zgoraj omenjen protokol. S tem zadostimo potrebo po hitrosti. Če uporabimo za protokol namenjene in ţe napisane knjiţnice se nam ni potrebno ukvarjati s samim protokolom. Recimo, če ţelimo podatke poslati preko protokola TCP/IP s pomočjo knjiţnic razredov (ang. library class), samo posredujemo podatke za povezavo, ţelene podatke za prenos in nato odpošljemo. Knjiţnica samo poskrbi, da so podatki poslani in prav tako sprejeti. Če pride do napake nas, o vrsti napake obvesti, tako da sproţi izjemo 20, ki jih sprotno nadziramo in nanje ustrezno odreagiramo. V naši rešitvi protokol ne uporabljamo zaradi tega, da bi zadostili potrebo po ogromnem številu podatkov. Uporabljamo ga, ker je enostavno dostopen in podprt v skoraj vsakem objektu LAN. Za kreiranje lokalnega omreţja potrebujemo CAT 5 ali robustnejše CAT 6 parice, ki jih izdelujejo tako mnoţično, da so cenovno dostopnejše kakor recimo navadni dvoţilni komunikacijski par. Za komunikacijo, kjer na kratki razdalji potrebujemo veliko naprav, pa bomo uporabili komunikacijo z vmesnikom RS485, saj je sam vmesnik več kolikokrat cenejši od strojnega vmesnika za komunikacijo po protokolu TCP/IP. RS485 je sicer veliko počasnejši (maksimalna hitrost 35Mb/s do 10m) kakor TCP/IP, vendar v našem primeru v 18 Angleško LAN (Local are Network) 20 Angleško exception

34 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 24 komunikaciji med senzorji in koncentratorjem ne potrebujemo velikih hitrosti podatkovnega prenosa. Senzor mora samo oddati koncentratorju stanje zasedenosti in njegov naslov, kar ne preseţe več kot 5 zlogov. 8.2 Poraba in optimizacija pomnilnika Na streţniškem delu se nam večinoma ni potrebno veliko ukvarjati z optimizacijo pomnilnika, kar pa je povsem nasprotno na drugi strani, pri strojni opremi, kjer nam vsak kzlog (kbyte) pomeni veliko spremembo v končni ceni izdelka. Večinoma se obseţnejšemu pomnilniku zaradi komunikacije izognemo s cenejšimi namenskimi procesorji za komunikacijo, v našem primeru 485 ali TCP/IP. Moramo pa se zavedati, da pri večini primerih namenskih čipov ne bomo mogli programsko prilagajati našim potrebam in bomo lahko uporabili samo to, kar je za nas predvidel razvijalec podjetja. V našem primeru se je to lepo videlo, ko namenski čip, ki pretvarja serijsko RS232 komunikacijo v TCP/IP nikakor ni mogel sporočiti ali naprava komunicira z drugo stranjo ali je povezava prekinjena. Problem smo rešili s pošiljanjem podatkov iz druge strani. Če jih prva naprava ni sprejela, predpostavljamo, da je prišlo do napake v komunikaciji ali pa napravi sploh nista več povezani. 8.3 Kreiranje protokola Če se le da, se poskusimo nepotrebnemu zapletanju protokola izogniti in ga čim bolj poenostaviti. Vkomponiramo le najpotrebnejša polja protokola: glavo, podatke, polje s kontrolnimi biti, recimo bit za preverjanje redundance LRC (ang. longitudinal redundancy check). Lahko bi kreirali dva različna protokola za komunikacijo prek vmesnika RS485 in TCP/IP, vendar smo se odločili, da bo protokol za oba enak. Tako so v TCP/IP protokolu nepotrebni zlogi za začetek in konec ukaza (start in stop).

35 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran Komunikacija med različnimi sloji programske opreme Na večje probleme, oz. večjo izbiro moţnosti naletimo, ko se moramo odločiti za komunikacijo med posameznimi programskimi sloji znotraj samega streţnika ali streţnika in namiznega uporabnika oz. končnega uporabnika. Tukaj smo se odločili za komunikacijo z bazo MySql. Baza je tako glavni koncentrator, središče vseh podatkov. Ostali procesi samo dostopajo ali modificirajo te podatke. Načini, kako procesi dostopajo do baze, pa so različni. Glavni servis vpark dostopa do baze preko vtičnice MySql.Data.dll. Uporabniški vmesnik pa zaradi varnosti dostopa do baze preko spletnega servisa AMFPHP, ki interno, s pomočjo kodiranja v PHP-ju dostopa do baze, obdela podatke in jih vrne nazaj na vmesnik.

36 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 26 9 TEHNOLOGIJA OBOGATENIH SPLETNIH APLIKACIJ Zaradi zahteve po vedno večji interaktivnosti in multimedijski podpori se je pričel razvoj bogatih spletnih aplikacij ali RIA 23. Zdruţujejo boljše lastnosti tradicionalnih namiznih aplikacij. Nudijo obogateno in intuitivno grafično podporo, tako da so aplikacije bolj dostopne in vabljive za uporabnika. Do programa se dostopa preko interneta. Spletne aplikacije omogočajo sinhrono in asinhrono povezljivost ter sinhronizacijo s podatki. Ena od bistvenih razlik med obogateno spletno aplikacijo in tradicionalnimi je, da se ob zagonu določene funkcije dogodka ali povpraševanja ne naloţi celotna stran, kakor je značilno za tipične HTML strani, temveč se prenesejo le zahtevani podatki. Skupaj s procesno močjo odjemalca je tako splošen odziv hitrejši. Na slikah je prikazanih nekaj obogatenih spletnih aplikacij. Slika 9.1: Google Maps 23 Angleško RIA (Rich Internet Applications)

37 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 27 Slika 9.2: Facebook Slika 9.3: Flex primer - FedEx Desktop

38 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 28 Veliko obogatenih spletnih strani uporablja DHTML 24 in AJAX 25. Popularna tehnologija je tudi Flash in razvojno okolje Flex. Vedno bolj se uveljavlja tudi Microsoftov Silverlight. Prednost Flex-a je v tem, da se za predvajanje aplikacij razvitih v tem programskem ogrodju uporablja Adobe Flash, ki je nameščen na veliki večini računalnikov. Ajax uporablja tehnologije, ki so prav tako nameščene na skoraj vsakem računalniku : JavaScript 26, XHTML 27, CSS 28. Problem pa je s kompatibilnostjo na različnih brskalnikih. Vsak brskalnik prikazuje nekatere skripte ali predloge drugače. Na primer, nekatere strani, ki so narejene za Internet Explorer, bodo slabo ali nepravilno delovale v Mozila Firefox-u. Velika prednost Flex-a pred Silverlight-om je odprtost prvega, saj je Flex odprtokodni sistem. 24 Dynamic HTML ali DHTML je kolekcija tehnologij za razvoj interaktivnih in animiranih spletnih strani. 25 Ajax (asinhroni JavaScript in XML) je skupina medsebojno povezanih spletnih razvojnih tehnik, uporabljenih za ustvarjanje interaktivnih spletnih aplikacij. 26 JavaScript je objektni skriptni programski jezik, ki ga je razvil Netscape z namenom, da pomaga spletnim programerjem pri ustvarjanju interaktivnih spletnih strani. 27 Extensible HyperText Markup Language ali XHTML je označevalni jezik, ki ima enak namen kot HTML, vendar je usklajen s sintakso XML. 28 Cascading Style Sheets (kratica CSS) so predloge, ki določajo izgled spletnih strani.

39 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran RAZVOJ Z ORODJEM FLEX 10.1 Flex Builder 3 Kakor je bilo ţe omenjeno se za razvijanje spletnih aplikacij v okolju Flex uporablja odprtokodni sistem Flex SDK, ki ga lahko prevedemo s pomočjo brezplačnega prevajalnika in navadnih programov za pregledovanje tekstovnih datotek 29. Seveda je to zamudnejše in manj pregledno, kot če uporabimo namensko programsko razvojno okolje, ki ga ponuja Adobe Flex Builder 3 (sl 10.1). Slika 10.1: Flex Builder 3 Flex Builder je narejen s programsko opremo Eclipse, ki je večjezikovno razvojno programsko okolje. Večinoma ga uporabljajo za programiranje z Javo. Eclips-ova največja prednost je, da brez večjih teţav vkomponiramo nove komponente različnih programskih jezikov. 29 Notepad, WordPad, itn.

40 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 30 Flex Builder je razdeljen na več oken. Našteli bomo le najpomembnejša: orodna vrstica, navigacijsko okno, okno s kodo, okno za poročanje o napakah, iskanju, preizkušanju, konzola, spremenljivke, itn. [9] Orodna vrstica vsebuje zraven klasičnih Windows ukazov in menijev tudi rezervirane Flex-ove gumbe in menije. Kot je razvidno iz slike 10.2 na orodni vrstici, lahko najdemo in po lastni ţelji ponastavimo bliţnjice za najbolj pogosto uporabljene funkcije ali ukaze: zagon programa, zagon s testiranjem, izbira pred nastavljene perspektive okolja za testiranje, programiranje in druge. Slika 10.2: Orodna vrstica Navigacijsko okno vsebuje vse projekte, mape, slike, datoteke xml, itn. Struktura je drevesna in nam s tem poenostavlja pregled celotnega delovnega imenika (sl 10.3). Slika 10.3: Navigacijsko okno

41 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 31 Okno s kodo je razdeljeno na dva dela: tekstovni (sl 10.4) in grafični (sl 10.5) del. V tekstovni del se vpisuje programska koda. Za programiranje se uporablja koda v jeziku MXML in ActionScript trenutno verzije 3. MXML je programski jezik, ki ga je najprej razvilo podjetje Macromedia, ki ga je kasneje prevzelo podjetje Adobe. Struktura je zasnovana na osnovi strukture XML-ja. Prva vrstica se vedno prične z deklaracijo definicije dokumenta, ki je nedvomno XML (4.1). <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> (10.1) Z drugo vrstico izberemo komponento, definiramo parametre ter lastnosti in kje se nahaja SDK (xmlns:mx=" Za tem sledi koda (10.2). <mx:application xmlns:mx=" layout="absolute" backgroundgradientcolors="[#000011, #333333]"> (10.2) V samo notranjost MXML-ja lahko vključimo ActionScript 3, ki pa je objektno orientiran jezik, ki ga je razvilo podjetje Adobe. Spočetka se je uporabljal za nekatere manjše rutine v Flash animacijah. Danes je postal zelo sofisticiran objektno orientiran jezik, ki se lahko ob rob postavi vsakemu današnjemu znanemu in popularnemu programskemu jeziku. Slika 10.4: tekstovno okno

42 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 32 Če se nahajamo v grafičnem načinu razvoja, lahko večino komponent enostavno povlečemo in prenesemo iz okna s komponentami v našo razvojno okno. Nato lahko v oknu s parametri ponastavimo vse ţelene vrednosti. Če ţelimo preveriti, kakšno kodo nam orodje avtomatsko generira, samo preklopimo v tekstovni način. Slika 10.5: Grafično okno 10.2 Zagon in testiranje Flex aplikacij Programi, ki so kreirani z razvojnim orodjem Flex, se zaganjajo v dodatku internetnega brskalnika - Flash predvajalnik. Zaradi tega nismo vezani na noben operacijski sistem ali specifični internetni brskalnik. Vse, kar moramo zagotoviti za zagon je internetni brskalnik, ki podpira določeno verzijo Flash predvajalnika. Ker se aplikacija vedno zaganja v enakem okolju, torej Flash predvajalniku, bo delovala povsem enako v najrazličnejših okoljih.

43 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 33 Z Flex-om lahko prav tako razvijamo namizne aplikacije Adobe AIR, ki pa za zagon potrebujejo namestitev vtičnika Adobe AIR runtime in je s tem manj prilagodljiva na različne operacijske sisteme. V tem trenutku pokriva Adobe AIR različne operacijske sisteme kot so Windows, Linux in Mac OS 30. Konec leta 2010 naj bi razvili tudi podporo za mobilne telefone z operacijskim sistemom Android. Na sliki 10.6 je primer znanega portala ebay v namizni različici razviti z orodjem Flex zagnanem v Adobe AIR okolju. Slika 10.6: ebay v Adobe AIR Za testiranje aplikacij razvitih z orodjem Flex potrebujemo posebno različico dodatka predvajalnika Flash za brskalnike. Namestiti moramo predvajalnik Flash namenjen za testiranje kode. Na večini operacijskih sistemih imamo lahko nameščeno samo eno različico ali naveden predvajalnik ali pa predvajalnik namenjen za testiranje. Kadar zaganjamo aplikacijo direktno iz orodja Flex, potrebujemo predvajalnik namenjen 30 Operacijski sistem je razvilo podjetje Apple. Do nedavnega je deloval samo na računalnikih istoimenskega podjetja.

44 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 34 testiranju, saj le tako lahko dobi Flex povratno informacijo o delovanju aplikacije. V primeru napake predvajalnik javi Flex-u, da je prišlo do nepravilnosti. Flex se nato ustavi, javi tip in vzrok napake ter kje je do nje prišlo. Iz orodja Flex lahko zaganjamo program v načinu brez testiranja ali s testiranjem. Za to lahko uporabimo kar hitre tipke v orodni vrstici. Za testiranje lahko uporabljamo prekinitvene točke, razvidno iz slike 10.7 na sredini, pri katerih se program ustavi. Takrat lahko v oknu s spremenljivkami pregledujemo rezultate, kar je vidno na sliki 10.7 desno. Slika 10.7: Flex testiranje Lahko tudi označimo in shranimo izbrane spremenljivke za opazovanje, tako da jih ni treba vedno znova iskati. Vidne so v oknu za obrazce in formule ( ang. Expressions) (sl na sredini zgoraj). Orodje Flex vsebuje torej sodobno orodje za testiranje, ki se lahko postavi po robu marsikateremu novejšemu razvojnemu okolju, kot sta na primer Microsoft Visual Studio 32 in seveda Eclipse, saj za zagon orodja Flex uporabljamo prav to orodje. 32 Razvojno okolje razvito od podjetja Microsoft. Z njim lahko razvijamo konzolne, Windows forme in internetne aplikacije v jezikih: Microsoft Visual Basic, Visual J#, Visual C#, Visual C++, C/C++, C#, CSS, HTML, JavaScript, itn.

45 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran Flex in CSS Kot je ţe omenjeno je CSS kratica za prekrivne sloje (ang. Cascading Style Sheets), ki so predloge, s katerimi določamo izgled spletnih strani. Z njimi določamo različne črke, lastnosti in barve le-teh, barve ozadij, tabel, izbiramo slike, itn. Tako imamo celotno grafično strukturo in definicije podob na enem mestu, kar nam omogoča veliko boljše vzdrţevanje in morebitno poznejše spreminjanje strani. Na primer, če si naša stranka zaţeli nove vizualne podobe, jo lahko omogočimo samo s spremembo CSS-a. Stile lahko spreminjamo tudi dinamično. V Flex-u lahko sami ustvarimo svoj CSS stil in ga vključimo v aplikacijo ali pa uporabimo ţe vnaprej definirane stilske razrede. Ne moremo pa uporabi nekaterih nastavitev, ki jih lahko uporabljamo v navadni HTML aplikaciji. Ena izmed njih je pozicioniranje objektov. Ko bolje spoznamo Flex način programiranja, se nam ta opcija zdi nepotrebna, zato v veliki večini ne pogrešamo klasičnih HTML CSS-ov. [9] Za primer lahko podamo preprost primer, kjer ţelimo, da je tekst rdeče barve (10.3)..mojStil{color:red;} (10.3) Zelo uporabna lastnost CSS-a v Flex-u, če ne celo najuporabnejša, je oblikovanje objektov, kot so: gumb, meni, tabela, graf, itn. Na spodnji sliki (sl. 10.8) je primer oblikovanja novega stila gumba. Slika 10.8: Oblikovanje gumba

46 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 36 Z lahkoto lahko spremenimo izgled teh objektov, kakor si jih je zamislil oblikovalec. Na izbiro imamo predlogo, ki jo po ţelji ponastavimo, oziroma oblikujemo, nato pa nov stil uvozimo v Flex. Predloga je narejena v orodju Adobe Photoshop, ki je eno izmed vodilnih oblikovalskih orodij, kar nam omogoča veliko raznolikost in odprtost v oblikovanju ţelenega stila (sl. 10.9). Slika 10.9: Izdelava podobe v Adobe Photoshop

47 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran KONCEPT UPORABNIŠKEGA VMESNIKA VPARKADMIN Uporabniški vmesnik vparkadmin je namenjen administriranju in nadzorovanju vseh členov celotnega sistema. Ob zagonu se mora uporabnik prijaviti. Prijava mora vsebovati vnosno polje uporabniškega imena in gesla. Uporabniško ime in geslo se preverjata in dokler nista pravilna se ne omogoči vstop v aplikacijo. Na voljo mora biti tudi moţnost izbire jezika. Uporabniški vmesnik mora zagotoviti moţnost pošiljanja ukazov streţniku, koncentratorjem, senzorskim enotam, merilnikom kvalitete zraka, prikazovalnikom in morebitnim novim enotam, ki bi jih v bodoče potrebovali. Omogočati mora spreminjanje parametrov in dodajanje posameznih zgoraj omenjenih členov v sistemu. Prikaz senzorjev in prikazovalnikov bo razdeljen v dve skupini: ţe pozicionirane in tiste, ki jih je še potrebno postaviti v sistem. Obe skupini bosta prikazani desno zgoraj v dveh ločenih tabelah. Vmesnika mora omogočati zelo podrobno nadzorovanje delovanja celotnega sistema ter posameznih delov le-tega. V posebnem oknu se mora prikazovati dnevnik dogodkov. Vidna mora biti tudi zasedenost posameznih parkirnih mest v vsakem izbranem sektorju. Na levi strani zgoraj je meni v obliki drevesne strukture, kjer je moţno izbrati, dodati, urediti in izbrisati posamezen sektor. S pritiskom na sektor, če le-ta vsebuje sliko tlorisa, jo mora prikazati na sredinskem glavnem oknu in na njem ţe postavljene enote. Z njim se bo izvršila začetna inicializacija sistema, torej pozicioniranje posameznih enot na ţeleno mesto glede na plan tloris zgradbe. Sistem pozicioniranja bo potekal po tako imenovanem načinu»povleci in spusti«33. Senzorji, prikazovalniki in druge moţne enote bodo zbrane v tabeli desno zgoraj, kjer jih bomo s pritiskom na gumb miške povlekli na ţeleno mesto. Vsak tloris bo vseboval svojo tabelo koordinat parkirnih mest. Senzor bomo lahko namestili samo v to območje, ki je 33 Angleško drag and drop

48 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 38 definirano s prej omenjeno tabelo in bo avtomatsko zapolnil celoten parkirni prostor na tlorisu. Vsi uporabljeni teksti morajo biti uporabljeni tako, da se črpajo iz jezikovne datoteke. S tem omogočimo laţje prevajanje celotne aplikacije. Jezik se lahko spreminja ob prijavi v aplikacijo in v njej sami. Omogočen mora biti dostop do streţnika, nadzor in zaganjanje različnih sistemskih streţniških ukazov. Omogočen mora biti nadzor nad delovanjem servisa vserver, ki komunicira z vsemi enotami. Po potrebi ga lahko iz vmesnika zaţenemo, ustavimo ali ponovno zaţenemo.

49 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran IZDELAVA UPORABNIŠKEGA VMESNIKA VPARKADMIN 12.1 Izdelava grafične predloge Predloga je bila zasnovana v grafičnem okolju Photoshop. Pozneje smo posamezne dele prenesli iz osnovne zasnove v prednastavljeno predlogo za Flex. Spremenili smo slog gumbov, naslovnih oken, drsnika, črk, barvo ozadja, menijske vrstice in razteznega 34 menija. Slednja dva sta potrebna za nadaljnji razvoj vmesnika vparkuser. Slika 12.1: Sprememba predloge gumba 34 Angleško Accordion menu

50 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 40 Slika 12.2: Sprememba predloge drsnika Pri spremembi sloga predloge naslovnega okna smo morali razen grafičnega stila programsko spremeniti in podedovati razred osnovnega naslovnega okna, saj je v zasnovi okno vsebovalo gumb za zapiranje okna v zgornjem desnem kotu. V osnovni varianti Flexovega okna ta gumb ne obstaja. Tako smo morali posebej urediti rokovanje s sproţenim dogodkom zapiranja okna, ki se je sproţil ob pritisku na gumb (kriţec v zgornjem desnem kotu). Končni izgled okna je prikazan na spodnji sliki Slika 12.3: Naslovno okno

51 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 41 Kot ţe omenjeno, Flex podpira CSS, kar nam je omogočilo, da smo sloge pisav, barve in teksture ozadij nastavili v posebej kreirani CSS datoteki, ki se doda ob zagonu aplikacije. Podrobneje bomo razloţili delovanje, razvoj in problematiko petih najpomembnejših členov aplikacije vparkadmin: prijava, levi meni, desni tabeli, sredinski prikaz tlorisov in okna za nadzor ter pošiljanje ukazov Prijava v aplikacijo Ob vsakem zagonu aplikacije moramo najprej vpisati uporabniško ime in geslo. Preverjanje uporabnika in gesla poteka preko spojnika AMFPHP do baze MySQL, kjer so zapisani podatki šifrirani z algoritmom MD5 35. Ker so podatki močno šifrirani se jih ne da dešifrirati, tako da jih lahko samo med seboj primerjamo. Ob morebitni izgubi gesla, ga je zaradi algoritma šifriranja moţno le spremeniti in ne pa prikazati. Geslo in ime uporabnika se ob sproţeni funkciji s pritiskom na gumb pošlje do streţnika, ki preveri avtentičnost in vrne samo potrditev ali zavrnitev. Tako dolgo dokler iz streţnika ne pridobimo potrditve, ne moremo nadaljevati v glavno okno. Pod vpisnimi polji je moţno izbrati jezik, v katerem naj aplikacija deluje. Prevodi so zapisani v datoteki po principu ANGLEŠKA definicija = ţeljen jezik. Če ţelimo dodati nov jezik, dodamo novo datoteko, poimenovano po nazivu jezika (recimo en_uk za knjiţno Angleščino), v kateri so prevedene definicije. Definicije so zapisane v datoteki vpark.properties, v mapi projekt/locale/si_sl oz. /en_uk/ v isto imenovani datoteki. 35 MD5 (Message-Digest algorithm 5) je znan kot pogosto uporabljana kodirna funkcija s 128-bitnim izhodom. Po internetnem standardu (RFC 1321), je bil MD5 priznan in uporabljen v velikem številu aplikacij za izboljšanje varnosti. Pogosto se uporablja tudi za preverjanje datotek.

52 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 42 Slika 12.4: Prijava 12.3 Levi meni z drevesno strukturo V levem meniju so prikazane vse enote, ki so postavljene v objektu. Prikaz menija je zaradi boljše preglednosti v načinu drevesne strukture, tako takoj ugotovimo, katere enote se navezujejo med seboj. Enote, ki jih prikazuje meni, se delijo v naslednje skupine: objekti, sektorji, senzorji in prikazovalniki (sl. 12.5). V našem primeru je objekt FERI Maribor, sektorji so klet in nadstropje ena do pet. Seveda bi se v vsakem sektorju lahko še nahajal drug sektor in tako naprej. Sektorji imajo izbrane načrte tlorisov z vrisanimi parkirnimi prostori. Pod menijem se nahajajo gumbi: dodaj zgoraj, dodaj spodaj, uredi in izbriši. Dodaj zgoraj, doda objekt zgoraj nad tem, na katerim se nahajamo, dodaj spodaj, pa objekt doda spodaj. Torej, če se nahajamo na sektorju nadstropje dva in pritisnemo na gumb, dodaj spodaj, bo sektor dodalo pod nadstropjem dva. Kadar dodajamo ali urejamo objekte/sektorje/senzorje, lahko ponastavljamo podatke, kot so npr. odločitev ali bo naprava objekt, sektor ali naprava. HI naslov in LO naslov lahko ponastavljamo v primeru senzorja in

53 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 43 prikazovalnika. Pot do načrta tlorisa lahko izbiramo samo v primeru, če je odkljukana moţnost sektor. Pri vseh lahko ponastavljamo opis. S klikom na posamezni sektor se nam v sredinskem oknu prikaţe tloris, na katerem so pozicionirane naprave (senzorji in prikazovalniki) (sl. 12.8). Slika 12.5: Levi meni 12.4 Desna tabela za izbiro naprav Na desni strani aplikacije sta postavljeni dve tabeli. V prvi se nahajajo ţe postavljene naprave na tloris. Na drugi so vsi tisti, ki ţe imajo dodeljen tloris in pozicijo na njem (sl. 12.6). Pod tabelama se nahajajo gumbi uredi, dodaj in zbriši. Kakor ţe sami nazivi gumbov izdajajo, z njimi urejamo stanje v prvi in drugi tabeli. S pritiskom na gumb»dodaj«lahko dodajamo nove naprave v prvo tabelo. Če ţelimo katero napravo urediti, torej spremeniti določene parametre, lahko uporabimo gumb uredi. S tipko zbriši, pa iz prve ali druge tabele, napravo zbrišemo. Če zbrišemo napravo iz druge tabele, se bo naprava zbrisala iz tlorisa in levega drevesnega menija.

54 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 44 Kadar ţelimo napravo postaviti na tloris, najprej izberemo ţelen tloris s pritiskom na letega v levem meniju. Nato se postavimo z miško na ţeleno napravo v prvi tabeli, pritisnemo in drţimo levo tipko, jo prenesemo na ţeleno mesto na tlorisu, torej sredinskem oknu in spustimo levo tipko na miški. Če je naprava, ki jo postavljamo na tloris senzor, ga bomo lahko namestili samo tam, kjer so na tlorisu zarisana parkirna mesta. Lokacije parkirnih mest dobivamo iz prednastavljene tabele, ki jo pripravi načrtovalec tlorisov. Tako je sistem dokaj avtomatiziran in ni potrebno posebej popravljati velikosti in pozicije posameznih parkirnih mest. Slika 12.6: Desni tabeli Tabelo oziroma xml strukturirano datoteko, je moţno povsem enostavno pridobiti iz programa Adobe Illustrator, ki se uporablja za kreiranje načrtov tlorisov (sl. 12.7). Slika 12.7: Del datoteke s podatki o velikosti in poziciji parkirnih mest

55 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran Sredinski prikaz tlorisov in inicializiranih naprav Na sredinskem oknu, ki bi mu lahko rekli tudi centralno okno, je prikazan tloris z vsemi napravami na njem. Kot je ţe omenjeno naprave postavimo na tloris s prenašanjem iz prve tabele levega menija. Na mestih parkirnih prostorov so s kvadratkom zapolnjena mesta senzorjev. Obarvani so glede na stanje senzorja: zeleno prosto, rdeče zasedeno in vijolično napaka pri komunikaciji z napravo. Prikaz stanj se obnavlja v časovnem obdobju med 1 sekundo in 30 sekund, odvisno od parametra v nastavitveni datoteki. Na vsaki indikaciji senzorja je prikazan njegov mreţni naslov. Če se z miško postavimo na senzor, se nam pokaţejo njegove podrobne lastnosti: mreţni naslov HI in LO, naslov koncentratorja ter morebiten opis (sl levo zgoraj). Z dvoklikom na senzor ga iz tlorisa odstranimo in pojavi se v prvi tabeli, tako ga je ponovno moţno prenesti na ţeleno mesto na tlorisu. Na tloris lahko postavimo tudi prikazovalnike, ki so vidni v obliki puščice (sl desno spodaj). S pritiskom na tipko»i«lahko vidimo in spreminjamo njegove lastnosti ter njegovo pozicijo na tlorisu. Z zaokroţeno puščico ga lahko rotiramo po devetdeset stopinj v smeri urinega kazalca. Osveţevanje stanja prikazovalnika poteka v enakih intervalih kakor pri senzorjih.

56 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 46 Slika 12.8: Prikaz tlorisa in naprav 12.6 Okna za nadzor in pošiljanje ukazov Ker je aplikacija namenjena predvsem nadzoru delovanja in postavitvi sistema, so ključnega pomena okna za nadzor in pošiljanje ukazov različnim enotam sistema (sl. 7.8). Dnevnik prikazuje vse dogodke, ki so se zgodili na streţniku oz. servisu vserver. Preko dnevnika lahko vidimo napake, delovanje komunikacije med vsemi napravami in morebiten zastoj servisa. V oknu Pošlji ukaz se nahajajo vsi moţni ukazi za naprave in servis vpark. Izbiramo lahko, s katerim koncentratorjem, senzorjem ali prikazovalnikom ţelimo komunicirati. Izbiramo lahko iz nabora ukazov:

57 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 47 Začni/končaj branje s tem ukazom začnemo ali končamo povpraševati o stanjih senzorjev. Sinhroniziraj se uporablja za sinhronizacijo baze podatkov s koncentratorjem. Nastavi višino prag višine od tal, pri kateri senzor zazna prepreko (avtomobil). Nastavi svetilnost svetilnost senzorjev in prikazovalnikov. Utripaj večinoma se uporablja za iskanje ţelenega senzorja v objektu. Vklop/izklop napajanja s tem ukazom izklopimo napajanje na senzorjih in prikazovalnikih. Število napak nastavitev koncentratorja, po kolikih neuspešnih poskusih komunikacije s senzorji ali prikazovalnikih javi napako streţniku. Posodobi streţnik/prikazovalnike obe napravi posodobita nova stanja, torej število prostih mest. Poljubno aktivira se polje Spremenljivka in lahko vpišemo poljuben ukaz v heksadecimalnem zapisu. Urejanje prikazovalnikov sluţi za ponastavljanje lastnosti teh naprav. Spreminjamo lahko, katere smeri bodo prikazane (levo, desno, naprej), aktivacija ali deaktivacija izhodov v različne smeri, ali bo smer imela numerični prikazovalnik, koliko digitalnih mest bo vseboval ali bo deloval v načinu vedno vklopljen, izklopljen ali v načinu branja ţivih podatkov. Če določimo način odčitavanja ţivih podatkov, moramo iz druge desne tabele prenesti v prvo ţelene senzorje. Prenesemo jih lahko tudi tako, da jih s kvadratkom označimo na tlorisu. V tem načinu delovanja bo prikazovalnik prikazoval stanje glede na zasedenost izbranih senzorjev. V oknu Uredi naprave lahko spreminjamo lastnosti senzorjev in prikazovalnikov. Nastavljamo lahko mreţni naslov koncentratorja, 485 mreţni naslov naprave, tip, višino, svetilnost, povprečje in ali je omogočen ali ne.

58 Sistem indikacije zasedenosti garaţnih hiš in vmesnik za nadzor Stran 48 Za administratorje sistema je vgrajeno tudi okno Pošlji ukaz za streţnik, preko katerega lahko direktno dostopamo do najrazličnejših Linux kontrol in ukazov. Slika 12.9: Ukazna in nadzorna okna