08.02.2018, Чт, 10:42, Мск , Текст: Игорь Королев

Программа «Цифровая экономика» предполагает ряд разработок в сфере промышленного интернета: облачной системы, киберфизической системы интеллектуального мониторинга энергоснабжения, беспроводной сенсорной сети, объектно-ориентированного языка программирования с защитой данных и промышленной базы данных реального времени. Облачная система промышленного интернета

План мероприятий написанной по распоряжению Президента России Владимира Путина программы «Цифровая экономика» по разделу «Формирование исследовательских компетенций и технологических заделов» предполагает проведение исследований и разработок в области промышленного интернета.

Документ был одобрен правительственной комиссией по использованию информационных технологий для улучшения качества жизни граждан и условий предпринимательской деятельности.

В первую очередь предполагается создание облачной платформы для промышленного интерента «Платформа промышленного интернета вещей». В том числе будут выработаны технические требования к аппаратной архитектуре данной платформы и стекам программных технологий на цифровой платформе.

Будущая платформа сможет обеспечить возможности предсказательной аналитики и интеллектуального обслуживания оборудования; мониторинг и поддержание заданных условий производства (например, в сельском хозяйстве); новые стандарты промышленной безопасности, предполагающие постоянный мониторинг физического и психологического состояния сотрудников; автоматическую обработку возникающих событий на оборудовании.

Объектно-ориентированный язык программирования с защитой данных

Запланировано создание нового объектно-ориентированного языка программирования, обеспечивающего межмодульную защиту данных. Будущий язык будет обеспечивать в процессе работы модули безопасности и контролируемый доступ к данным.

Среди направлений «Цифровой экономики» в сфере промышленного интернета
есть разработка российского объектно-ориентированного языка программирования с защитой данных

В результате реализации данного проекта будут получены: вычислительный кластер интернет вещей; вычислений центр для научных и инженерных расчетов; вычислительный центр для обработки данных государственного сектора; вычислительные центры для управления городской инфраструктурой. Новый язык программирования станет необходимым элементов интернета вещей, в том числе с точки зрения обеспечения безопасности используемых данных.

Киберфизическая система интеллектуального мониторинга энергоснабжения

Также будет разработана киберфизическая система интеллектуального мониторинга энергоснабжения «умного города» на основе технологии беспроводных сенсорных сетей. В том числе будет создана функциональная структура и математическая модель такой системы. Будущая система позволит кратно повысить эффективность использования энергоресурсов и станет ключевым ядром «умной фабрики» и отчасти «умного города».

Запланировано и создание системы оптимального управления производственными активами энергетических предприятий с учетом рисков выхода из строя в режиме реального времени. В том числе появится методология оптимального управления производственными активами на основе показателей надежности и эффективности и разработана математическая модель подсистемы расчета рисков выхода из строя и показателей эффективности обслуживания энергетического оборудования.

В результате будет создана «умная» система мониторинга энергетических предприятий, снижающая аварийность и повышающая в целом безопасность объекта энергетического хозяйства.

Беспроводная сенсорная сеть

Документ предполагает разработку программно-технического комплекса мониторинга инфраструктуры энергетических систем на основе технологий «интернета вещей». В том числе будет разработан протокол беспроводной сенсорной сети, позволяющий передавать и принимать данные от датчиков мониторинга протяженного линейного линейного объекта.

Также будут промоделированы и разработаны алгоритм функционирования распределенных узлов сети мониторинга в различных режимах для достижения заданных характеристик по протяженности контролируемого участка и алгоритм маршрутизации пакетов данных в шине данных с линейной избыточной топологией с поддержкой приоретизации.

В результате должна появиться «умная» система мониторинга инфраструктуры энергетических объектов, которая сможет использоваться в качестве прототипа для создания решений промышленного интернета для «умного производства» с большим количеством филиалов.

Защита информации на промышленных объектах

Будут созданы инженерно-технические решения для высокотехнологического производства инновационных программно-аппаратных средств защиты информации на базе перспективных высокоскоростных интерфейсов информационного взаимодействия.

Также запланировано разработка и создание высокотехнологического производства квантово-криптографической аппаратуры защиты информации.

Оба вышеназванных направления станут необходимыми элементами любого из возможных решений «умной фабрики» или «умного производства», обеспечивающей защиту от несанкционированного воздействия на объект.

Документ предполагает создание M2M/IoT-платформы, состоящей из аппаратной части (носимый телеметрический модуль) для сбора информации о сотруднике и окружающей среде, и программной части для ее последующей обработки. В результате должна получиться бизнес-платформа для интернета-вещей, которая при использовании для большого количества объектов будет применима и для использования в рамках «умного производства».

Промышленная база данных реального времени

Другое запланированное мероприятие - создание промышленной объектной базы данных реального времени с поддержкой хранения временных (хронологических) данных и распределенных вычислений. Будущая база данных будет обеспечивать оперативное хранение и регистрацию изменений данных, поддержание актуального состояния данных в информационных системах, хранение и обработку сложных, меняющихся структур даных, и работу в системах «365/24», не допускающих остановки.

База данных реального времени будет использоваться в энергетике, промышленности, медицине, системах управления движущимися объектами, обработки экологических и метеорологических данных, а также создании площадок интернета вещей. База данных станет необходимым элементов устойчивого функционирования систем «промышленного интернета вещей», резко повышающих отказоустойчивость всей системы.

Запланирована разработка средств оперативной блокировки на бесконтактном принципе работы. Будет создан алгоритм работы комплекса оперативных блокировок подстанции, учитывающий повышенные требования надежности и специфику работы системы оперативных блокировок. В результате должен появиться принципиально новый комплекс оперативных блокировок на подстанциях (35-100 кВ), обладающий высокой надежностью и обеспечивающий минимальное количество проводных соединений.

Программная платформа повышения эффективности производства

Будет создана программная платформа повышения эффективности производства. Речь идет о доработке систем поддержки принятия решений (СППР), гибкого управления производством и управления распределенными производством. В том числе будут разработаны системы управления офисными процессами и управления жизненным циклом сложных инженерных систем.

«Будущий сервис позволит управляющим компаниями, ресурсоснабжающим организациям и участникам рынка ЖКХ без капитальных затрат в кратчайшие сроки организовать сбор, хранение и анализ данных с разнородных как по типу ресурса, так и по производителю, приборов учета энергоресурсов, что может экономить до 30% расходов на энергоресурсы», - говорится в документе.

Будет создана и система учета и контроля за ходом сельскохозяйственных работ, которая позволит наблюдать за процессом посева и сбора урожая в режиме реального времени, оперативно вмешиваться в эти процессы, повышая производительность труда и качество урожая. В том числе будет разработана экспертная система для планирования посевов, с помощью которой можно рассчитать будущую экономику и выбирать нужный тип культур, спланировать и проконтролировать ход.

Автоматизация снабжения строительных организаций

Также будет создана система автоматизации отдела снабжения строительных организаций. В рамках данного мероприятия будет произведена доработка модуля для отдела закупкой: индивидуальная настройка уведомлений, инструмент формирования отчетов, приемка ТМЦ с подгрузкой документов, модуль интеграции с «1С» оприходования ТМЦ.

Кроме того, будет осуществлена доработка модуля бюджетирования - автоматизирование планирования по статьям затрат, планирование во времени - а также разработка складского модуля (базовые функции, учет инструмента). Авторы документа рассчитывают, что создание указанной за счет автоматизации рутинных операций позволит снизить ошибки, повысить прозрачность процесса закупки, а также даст инструмент для эффективного мониторинга закупочной деятельности (рентабельность строительных проектов повысится на 5-10%).

Это раздел программирования, ориентированный на разработку веб-приложений (программ, обеспечивающих функционированиединамических сайтов Всемирной паутины).

Языки веб-программирования - это языки, которые в основном предназначены для работы с веб-технологиями. Языки веб-программирования можно условно разделить на две пересекающиеся группы: клиентские и серверные.

Языки веб-программирования делятся на две группы

· Клиентские языки

Как следует из названия, программы на клиентских языках обрабатываются на стороне пользователя, как правило, их выполняет браузер. Это и создает главную проблему клиентских языков - результат выполнения программы (скрипта) зависит от браузера пользователя. То есть, если пользователь запретил выполнять клиентские программы, то они исполняться не будут, как бы ни желал этого программист. Кроме того, может произойти такое, что в разных браузерах или в разных версиях одного и того же браузера один и тот же скрипт будет выполняться по-разному. С другой стороны, если программист возлагает надежды на серверные программы, то он может упростить их работу и снизить нагрузку на сервер за счет программ, исполняемых на стороне клиента, поскольку они не всегда требуют перезагрузку (генерацию) страницы.

· Серверные языки

Когда пользователь дает запрос на какую-либо страницу (переходит на неё по ссылке или вводит адрес в адресной строке своего браузера), то вызванная страница сначала обрабатывается на сервере, то есть выполняются все программы, связанные со страницей, и только потом возвращается к посетителю по сети в виде файла. Этот файл может иметь расширения: HTML, PHP, ASP, ASPX, Perl, SSI, XML, DHTML, XHTML.

Работа программ уже полностью зависима от сервера, на котором расположен сайт, и от того, какая версия того или иного языка поддерживается. К серверным языкам программирования можно отнести: PHP, Perl, Python, Ruby, любой.NET язык программирования (технология ASP.NET), Java, Groovy.

Важной стороной работы серверных языков является возможность организации непосредственного взаимодействия с системой управления базами данных (или СУБД) - сервером, на котором упорядоченно хранится информация, которая может быть вызвана в любой момент.

1.1 HTML. Создание и редактирование документов

HTML (HyperText Markup Language) - язык разметки гипертекста - предназначен для создания Web-страниц. Под гипертекстом в этом случае понимается текст, связанный с другими текстами указателями-ссылками.

HTML представляет собой достаточно простой набор кодов, которые описывают структуру документа. HTML позволяет выделить в тексте отдельные логические части (заголовки, абзацы, списки и т.д.), поместить на Web-страницу подготовленную фотографию или картинку, организовать на странице ссылки для связи с другими документами. HTML не задает конкретные и точные атрибуты форматирования документа. Конкретный вид документа окончательно определяет только программа-броузер на компьютере пользователя Интернета. HTML также не является языком программирования, но web-страницы могут включать в себя встроенные программы-скрипты на языках Javascript и Visual Basic Script и программы-апплеты на языке Java.

Пример создания простейшей HTML страницы, которая выводит текстовую информацию, этой самой информацией может быть все что угодно, для примера выведем предложение "Пишем Код - Вершим историю":

content="text/html; charset=UTF-8"

http-equiv="content-type">

Вывод простого текста

Пишем Код - Вершим историю. (c) Sergey Gurov

Результат показан на рисунке №1.

Рисунок 1. Простейшая html страница

Основные теги THML используемые при создании web-страниц:

- Указывает программе просмотра страниц что это HTML документ.

- Определяет место, где помещается различная информация не отображаемая в теле документа. Здесь располагается тег названия документа и теги для поисковых машин.

- Определяет видимую часть документа.

- Помещает название документа в оглавление программы просмотра страниц

- Создает самый большой заголовок

- Выделение цитат курсивом

Создает ненумерованный список

Создание списков - список определяется тем, что перед каждым элементом списка добавляется небольшой маркер либо номер. Сам список формируется с помощью контейнера

, а каждый пункт списка начинается с тега
• , к примеру создадим маркированный список известных языков программирования:

  Маркированный список

• Delphi
• GLSL – Шейдерный язык

Результат показан на рисунке №2.

Рисунок №2. Маркированный лист

Форматирование html страницы, а именно ее элементов производится благодаря тегам форматирования, к примеру:

Hello World Создает жирый текст “Hello Word”

Hello Space Создает наклонный текст “Hello Space”

Результат показан на рисунке №3.

Рисунок №3. Форматирование текста

Форматирование текста можно комбинировать, к примеру в этой строке кода:

Hello World - Говорится, что текст будет наклонным и жирным одновременно.

Для вставки графических элементов служит тэг .

Графика должна быть подготовлена предварительно в каком-либо графическом редакторе, либо получена с помощью цифрового аппарата или сканера, а можно просто взять уже готовое изображение.

Простой пример использования графического изображения при создании web-страницы:



Результат показан на рисунке №4.

Рисунок №4. Форматирование текста

Очень просто заменить белый фон, на любой другой с помощью атрибут Background тэга к примеру:



1.2 Использование фреймов и форм

Frame - рамка, кадр. Фреймы делят пространство окна браузера на независимые разделы, в которых отображается различная информация.

Очень удобно использовать фреймы когда необходимо отображать на экране данные из разных источников. Чтобы сделать фрейм, надо создать новую Вэб-страницу, с тэгами .

Дескриптор формирует набор фреймов, которые делят пространство окна на строки и столбцы. Далее необходимо задать значения высоты/ширины всех строк/столбцов, выраженные в процентах относительно текущих габаритов окна браузера, пикселях или в виде символа звездочки. Символ звездочки говорит о том, что размеры фреймов зависят от габаритов остальных фреймов страницы.

Дескриптор служит для определения структуры и содержимого конкретного фрейма.

Приведем простейший пример с использованием фрейма:

Пример работы с фреймами

Результат показан на рисунке №5.

Рисунок №5. Использование фрейма

Использование Форм при создании html страницы.

Тег устанавливает форму на веб-странице. Форма предназначена для обмена данными между пользователем и сервером. Область применения форм не ограничена отправкой данных на сервер, с помощью клиентских скриптов можно получить доступ к любому элементу формы, изменять его и применять по своему усмотрению.

Простой пример применения форм при создании html страницы:

Тег FORM

Какой язык программирования вы используете чаще всего?

Delphi


C++


Пишу шейдеры на GLSL

Результат показан на рисунке №6.

Рисунок №6. Использование формы

Гиперссылка может связывать страницы как в пределах одного сайта, так и указывать на любую страницу в Интернете. При построении ссылки на чужие страницы всегда надо пользоваться абсолютным адресом страницы (http://www.site.com/page.html). Если создается ссылка на страницу в пределах сайта, то предпочтительнее использовать относительный URL (page.html, catalog/page.html).

При помощи атрибута TARGET можно загрузить страницу в новом окне браузера. Этот атрибут предназначен для задания наименования окна. Имя окна используется в служебных целях. Чтобы открыть страницу в новом окне надо использовать константу _blank.