Master Medii Virtuale Multi-Modale Distribuite [621913]

Ministerul Educației Naționale și Cercetării Științifice
Universitatea “OVIDIUS” Constanța
Facultatea de Matematică și Informatică
Master "Medii Virtuale Multi-Modale Distribuite"
Disciplina "Practica de cercetare Sem II, An I”

Arhitectura, Proiectarea si Dezvoltarea
unui
Sistem de Gestiune a Activitatii Porturilor Lumii

Profesor Coordonator
Prof. Univ. Dr. Christian Mancas

Masterand: [anonimizat], 2017-2018

2

Cuprins

1. State of Art
2. Considerente teoretice…………..……………………………………………..3
3. Implementare si mod de functionare……………….……………….………..9
4. Bibliografie…………………..……………..…………………………………24

3
State of Art

Transportul maritim autonom este viitorul industriei maritime și va
revoluționa peisajul construcției și operațiunilor navelor.
Se estimeaza ca incepand cu anul 2020 reducerea echipajelor de la bord
reduse se va transforma in locuri de munca de coordonare si sprijit situate pe
uscat. Până în 2025, se estimeaza ca vor fi nave maritime de coastă fără pilot uman
și până în 2035, nave cu autonomie maxima.
Prezenta lucrare descrie modul in care se poate implementa preluarea de
date, transmiterea, prelucrarea si stocarea securizata a informatiilor de la bordul
navelor dar si rolul inteligentei artificiale prin detalierea sistemelor inteligente de
conștientizare a obstacolelor.
Un astfel de sistem funcționează prin fuziunea datelor dintr-o serie de
senzori, inclusiv camere de vizionare de noapte, termice și normale, cu informații
despre radar și sisteme de senzori bazate pe invatare.
In prima faza, prin colectarea datelor, sistemul invata. În a doua fază I se
da controlul partial asupra sistemul de control al navei, ceea ce înseamnă că
procesul de detectare și observare a navei poate controla vasul.
In aceasta etapă rolul oamenilor va fi de inregistrare si monitorizarea
abaterilor. După aceasta, al treilea pas va implica trecerea la operații mai
autonome, în care echipajul va monitoriza ceea ce se întâmplă și mașina va face
cea mai mare parte a muncii.
Se pune problema introducerii inteligentei artificiale si la navele existente
din cauza numărului de incidente pe care le au, incidente adesea legate de erori
umane, cum ar fi un oboseala sau lipsa cunostintelor echipajului.

4
Considerente teoretice
1.1. Interacțiunea om-sistem de calcul

In viata de zi cu zi asistam la mutarea in mediul virtual a activitatilor din mediul
real.
In perspectiva dezvoltarii societatii, interactiunea dintre realitate si virtual
reprezintă, atât pentru industrie, cât și pentru îmbunătățirea vieții cotidiene a omului.
Interacțiunea omului cu mediul virtual, interacțiunea dintre oameni și sistemul de calcul
s-a dezvoltat prin aparitia si utilizarea de noi tehnologii.

Interacțiunea utilizatorului cu mediile virtuale și reale fiind un domeniu
interdisciplinar care se află la granița dintre științele umaniste și științele exacte incluzând
și contribuții din partea artelor.

Intre utilizatori și calculatoare se desfășoară schimburi prin interfața cu
utilizatorul, care include atât parte software, cât și hardware: informațiile sunt afișate pe
monitorul unui calculator personal, iar intrările aplicației sunt primite de la utilizatori prin
intermediul dispozitivelor periferice de tip hardware, cum ar fi tastatură și mouse.

1.2. Tehnologiile omniprezente în interacțiunea utilizatorului cu mediul

Tehnologiile de interacțiune din ultimii ani au condus la schimbări substanțiale, și
anume integrarea calculatorului în diferite obiecte indispensabile vieții omului.
In prezent calculatorul este portabil, poate fi ținut în mână, pus în buzunar, integrat
în birouri, case, mașini și aproape în orice obiect folositor omului. Aceste tehnologii care
permit calculatorului să fie încorporat în obiecte se numesc tehnologii omniprezente.
Interacțiunea omului cu mediile virtuale se realizează prin utilizarea unor
dispozitive cum ar telecomenzile, tastatura sau mouse-ul.
Utilizatorul are un rol important in tehnologia omniprezentă. Senzorii de
monitorizare si de inregistrare a răspunsului pot fi de mai multe tipuri de tehnologii:
Vision, IR (Infrared), RFID (Radio-frequency identification), Bluetooth, Zig-Bee, Wi-Fi,
Wi-Max, telefonie mobile (Smartphone 3G/4G), GPS (Global Positioning System),
Ultraband radio, Ultrasonic.
Utilizabil este cuvantul cheie in interfete omniprezente si trebuie sa indeplineasca
anumite conditii:
(1) să fie funcțional – sistemul trebuie să aibă funcțiile bine definite, astfel încât acestea
să fie clare utilizatorului (funcțiile sistemului sunt cele care îl ajută pe utilizator să își
realizeze sarcinile);
(2) ușurință în utilizare – operațiile realizate cu ajutorul sistemului să nu necesite prea
mult efort intelectual și fizic;
(3) ușurință în învățare – dialogul dintre utilizator și mediu să fie unul predictibil;
(4) să fie flexibil – să existe o multitudine de posibilități de schimbare a informațiilor
între utilizator și mediu;
(5) să fie robust – sistemul trebuie să:

5
(a) permita utilizatorului posibilitatea de a-si evalua stările sistemului prin
reprezentările pe care le percepe pe interfață,
(b) să aibă posibilitatea de a-si atinge un anumit scop după recunoașterea unei
greșeli în interacțiune,
(c) timpul de răspuns care măsoară rata comunicării dintre utilizator și mediul cu
care interacționează să fie cât mai mic.

Plusurile si minusurile pe care le oferă tehnologiile omniprezente, prezenta lucrare
are in vedere urmatoarele directii:
1. Proiectarea și implementarea prin intermediul tehnologiilor omniprezente de
sisteme inteligente
2. Inregistrarea si punerea la dispozitia utilizatorului in orice moment datele necesare

Conceptul de bază al sistemului:
(i) arhitectura sistemului când funcționează offline – inregistrarea parametrilor si salvarea
lor locala prin prelucrarea și procesarea datelor offline stocate într-o bază de date;
(ii) arhitectura sistemului când funcționează în timp real (online) – salvarea pe web a
datelor stocate/in timp real si identificarea surselor de risc si trimitere de alarme.

Atât când sistemul funcționează offline, cât și în timp real, se bazează pe
următoarele module principale:
a) Senzorii de urmărire a parametrilor, folosiți în scopul unei urmăriri continue;
b) Inregistrarea si comunicarea datelor obtinute , prin intermediul mediilor de stocare.

Implementarea unui sistem de asistare bazat pe tehnologii omniprezente cuprinde
implementarea fiecărui modul și subsistem care compune sistemul. La nivel practic
aceasta implică integrarea, configurarea și sincronizarea setului de senzori utilizați pentru
urmărirea parametrilor.

Realizarea sistemului include:
(i) implementarea sistemului de extragere a valorilor inregistrate pe baza senzorilor.
(ii) implementarea sistemului informare asupra valorilor inregistrate dintr-un anumit
interval de timp;
(iii) implementarea sistemului de alarmare si raportare finala.

1.3. Calcul omniprezent
Termenul „ubiquitous computing” a devenit cunoscut prin presupunerilor asupra
calculatoarelor viitorului enunțate de către cercetătorii de la Xerox Palo Alto Research
Center, supervizați de către cercetătorul Mark Weiser. Mark Weiser este numit și
părintele calculului ubicuu: a prezis a treia generație, a rețelelor complexe, formate dintr-
o multitudine de dispozitive integrate, cu interfețe inteligente.
Noutatea principală pe care o aduce calculul omniprezent/ubicuu în interacțiunea
omului cu mediul virtual este în esență opusul realității virtuale.
Realitatea virtuală urmărește să introducă omul în lumea artificială generată de
calculatoare. Problema majoră este legată de puterea de calcul necesară pentru crearea și

6
întreținerea lumii artificiale și pentru interpretarea semnalelor primite de la utilizator. Cu
cât lumea artificială se dorește a fi mai realistă, cu atât mai multă putere de calcul este
necesară.
Calculul omniprezent dorește o mișcare în sens invers: integrarea calculatoarelor
în lumea naturală.
Impactul asupra utilizatorilor este total diferit: dacă în RV intră doar cine dorește
acest lucru, rețelele omniprezente sunt în jurul utilizatorului indiferent dacă vrea sau nu.
Aceasta vine la pachet cu problemele legate de securitate a datelor și protecția intimității
personale.

1.4. Tehnologii omniprezente
Aplicații bazate pe tehnologii omniprezente sunt diverse și se regăsesc în multiple
domenii ale activității umane. Ele sunt integrate în medii și obiecte din jurul nostru.

Tipurile de tehnologiile omniprezente prezente in calcul ubicuu includ:
(i) dispozitive legate în rețea, senzori, instrumente și interfețe;
(ii) resurse informaționale și computaționale, grila de servicii organizate și accesibile ca
fiind omniprezente;
(iii) telecomunicații convergente incluzând rețele globale fără fir pentru voce și transmisii
de date;
(iv) servicii de rețea cu lățime de banda mare;
(v) informații omniprezente și instrumente de analiza;
(vi) tehnologie de interacțiune om-mașina;
(vii) tehnologie software.

Noțiunile despre calculul omniprezent s-au răspândit în lume, atât în literature de
specialitate cât și în domeniul comercial sau la intersecția celor doua.
O rețea omniprezentă1 are la baza conceptul ca omniprezent înseamnă oriunde și
întotdeauna conectat. Tehnologiile omniprezente sunt aplicate în diverse aspecte ale vieții
în casă, la birou, în trafic, în instituții publice, în educație, în magazine, bănci.

Intr-un spațiu omniprezent sunt incluse următoarele componente principale:
1. Microprocesoare cu memorie care sunt incorporate în obiecte/dispozitive cu care omul
interacționează;
2. Un server care deține baze de date;
3. Tehnologii fără fir (cum ar fi ZigBee, Bluetooth și WiFi, RFID), care comunica cu mai
multe dispozitive;
4. Senzori de monitorizare pentru detectarea modificărilor din mediu pentru a cunoaște
prezența în mediu a utilizatorului uman. Acești senzori sunt incorporați în obiecte sau
dispozitive, omul nefiind conștient de existența lor.

7
Un interes aparte il prezintă sistemele de tip robot, care utilizează calculul
omniprezent sub numele de ” Ubibot” – robot omniprezent2. Termenul de robot
ubiqoutous este utilizat în analogie cu calcul omniprezent.
Aplicațiile integrează tehnologiile robotizate cu tehnologiile din domeniul de
calcul omniprezent, rețele de senzori și inteligență artificială. Ubibot este un termen
general pentru toate tipurile de roboți care incorporează aplicația software a robotului
numită de unii cercetători ” Sobot”.
In general, tehnologiile omniprezente au potențialul de a ușura viața omului prin
aplicațiile și sistemele care se pot dezvolta cu ajutorul lor.

2. Implementare si mod de functionare
Acest capitol debutează prin prezentarea configurației fizice a sistemului.
Se implementeaza și configureaza senzor utilizat. Implementarea sistemului pe baza
unor algoritmi de configurare și sincronizare a setului de senzori incepe cu
implementarea subsistemului de extragere a valorilor.
2.1. Implementare
In vederea realizarii scopului declarat, de a implementa o interfata omniprezenta
bazată pe o placa Arduino care trimite date în mod automat în cloud, trebuie sa fie urmati
mai multi pasi.
In prima etapa se conecteaza senzorii si alimentarea la placa Arduino și se
testeaza conexiunile si integritatea sistemului.

Fig.2.1. Prima etapa de implementare

In a doua etapa se asigura conexiunea placii Arduino cu serviciile mediului
Temboo folosind bibliotecile Temboo dedicate. Cu ajutorul acestora, se inregistreaza
datele colectate într-o foaie de calcul Google Docs si se creaza alerte automate de poștă
electronică pe care le publicam pe un cont dedicat de pe platforma Twitter.

2 H. Kim, K.-H. Lee, Y.-D. Kim , N.-S. Kuppuswamy and J. Jo, “ Ubiquitous Robot: A New Paradigm for Integrated
Services,” in Proc. of IEEE Conf. on Robotics and Automation, Roma, Italy. Senzori
Placa Arduino
3V-5V Test OK?

8

Fig. 2.2. A doua etapa de implementare

Proiectul este versatil si adaptabil iar mediul oferit de Temboo permite
combinarea altor părți in acest proiect,adaugarea multor placi Arduino la proiect, de
exemplu, în două diferite zone. Se vor putea folosi optiunile Temboo pentru a trimite
datele colectate pe Web, astfel încât sa poata fi monitorizate de la distanta.
Componente Hardware și software necesare

Placa Arduino Mega se conecteaza la portul USB al calculatorului
folosind un cablu de tip USB A-B. Poate fi alimentata extern (din priza)
folosind un alimentator extern. Specificatii tehnice:
Microcontroler: ATmega2560

Senzori
Termistor3
Modulul senzorului termistor este utilizat pentru a detecta temperatura și a
transforma semnalul de ieșire. Este asociat atât cu pinul de ieșire analogic, cât și cu pinul
de ieșire digital etichetat ca AO și respectiv DO pe placă. Modulul senzorului termistor
este fabricat din materiale semiconductoare. În principiu, senzorii termistorului sunt în
cea mai mare parte coeficienți de temperatură negativă (NTC), ceea ce înseamnă că
termistoarele NTC vor scădea rezistența electrică atunci când sunt supuse unei creșteri a
temperaturii corpului. Acest modul are un buton de potențiometru care poate fi reglat
pentru a schimba sensibilitatea termistorului la temperatură.
Detalii tehnice:
1. Input Voltage: DC 3.3V to 5V
2. Output: Analog and Digital
3. Sensitivity Adjustable
4. Size: 32mm x 14mm x 5mm

Conectori
Fire electrice de 5-10 cm lungime, prevazute cu capete specializate,in vederea
conexiunii între diferitele componente electrice.

3 http://www.instructables.com/id/Thermistor-Sensor-Module-Interface-With-Arduino/ Placa Arduino

9

Sursa de alimentare

Etapa I: Conectare si testare
Desi se pot folosi diversi senzori in vederea colectarii datelor, pentru acest proiect,
am folosit senzorul termistor4 in vederea masurarii temperaturii.
Înainte de a face orice lucru legat de Web, vom asigura mai întâi că hardware-ul
nostru funcționează corect.
Vom face conexiunile hardware corecte între diferitele componente și vom
fisiere de test individual pentru senzori.
Conexiunile hardware necesare pentru proiectul nostru sunt5: sursa 5v și
impamantarea modulului la 5v de la Arduino, pinii analogici și digitali la A0 și pinul 3 al
lui Arduino.
Pentru a creste valoarea setată pentru ieșirea digitală, deplasați partea superioară
a potențiometrului cu șurubul. Dacă LED-ul este stins, se roteste în sens orar până când
ledul se aprinde.

Dupa realizarea conexiunilor hardware, urmeaza testarea senzorilor fără a
încărca nimic pe Web. Pentru testare se foloseste un script al IDE-ului Arduino6,
versiunea 1.8.67.

4https://create.arduino.cc/projecthub/LightPro/monitor-temperature-with-google-sheets-0e694f?ref=userres
pected &ref_id =1674& offset=8
5 http://microcontrollerslab.com/thermistor-arduino-temperature-meter/
6 https://www.arduino.cc/en/Main/Software
7 https://create.arduino.cc/projecthub/Marcazzan_M/how-easy-is-it-to-use-a-thermistor-e39321

10

Definim pinul senzorului și tipul senzorului, alimentarea in volti, si rezistenta
capacitiva, după cum urmează:
#define RT0 10000
#define B 3977 // Kelvin
#define VCC 5 // Alimentarea 5V
#define R 10000 //R=10Kohmi, rezistenta
Declarăm câteva variabile care vor stoca măsurătorile: float RT, VR, ln, TX, T0, VRT;
In setup() initializam conexiunea serială si convertim datele:
void setup() {
Serial.begin(9600); //Nr portului serial
T0 = 25 + 273.15;
În buclă, loop() , se vor efectua diferite calcule:
void loop() {
VRT = analogRead(A0); //Valoarea analog pentru VRT
VRT = (5.00 / 1023.00) * VRT; //Conversia voltajului
VR = VCC – VRT;
RT = VRT / (VR / R); //Calcul rezistenta RT
ln = log(RT / RT0);
TX = (1 / ((ln / B) + (1 / T0))); //Temperatura indicata de termistor
TX = TX – 273.15; //Conversia in grade Celsius
La sfarsitul calculelor, se vor afisa datele de pe monitorul serial, după cum se arată în
următorul cod:
Serial.print("Temperatura:");
Serial.print("\t");
Serial.print(TX);
Serial.print("C\t\t");
Serial.print(TX + 273.15); //Conversia in grade Kelvin
Serial.print("K\t\t");
Serial.print((TX * 1.8) + 32); //Conversia in grade Fahrenheit
Serial.println("F");
Se repeta masuratorile, calculul si afisarea rezultatelor la fiecare 2 secunde, cu ajutorul
functiei delay():
delay (2000); //2000 ns
Dupa salvarea fisierului, se incarca script-ul in vederea testarii placii Arduino.
Monitorul serial pus la dipozitie de IDE-ul Arduino va afisa datele care provin
de la senzori după cum se arată în următoarea captura de ecran:

11

Etapa a II-a: Conectare, inserare date, creare alerte si publicare informatii
Proiectul are nevoie de servicii complexe si de aceea urmatorul pas este de a
crea și a configura un cont pe serviciul web Temboo, astfel încât să se poata utiliza o
parte din serviciile oferite de acesta, să încarce de date către documente Google și să
utilizeze bibliotecile lor Gmail și Twitter.

a. Crearea unui cont Temboo
Pentru a face acest lucru, primul pas este accesarea site-ul Temboo8.
În pagina principală, trebuie doar să introduceți adresa de e-mail pentru a vă
înregistra așa cum se arată în următoarea imagine:

Apoi ni se va cere să introducem câteva informații de bază despre contul nostru,
cum ar fi numele contului, după cum se arată în următoarea imagine de ecran:

8 http://temboo.com/

12
Apoi se va solicita să creați prima aplicație.
Este foarte important a se retine detaliile semnificative: numele aplicației și cheia.
Acum putem să începem să folosim bibliotecile Temboo create special pentru placa
Arduino și să încărcam datele în cloud.

b. Trimiterea de date către Google Docs și afisarea acestora
Pentru aceasta sectiune, se foloseste biblioteca speciala Temboo (numită Choreo) la
încărcarea măsurătorile placii Arduino pe Web și înregistrarea datelor într-o foaia de
calcul Google Docs.
La pagina principală Temboo, putem alege dintre diferite platforme și limbi, cum ar fi
Arduino, JavaScript sau Pyton. Fiecare dintre aceste link-uri permite selectarea unui
Choreo9, care este o biblioteca dedicata pentru platforma pe care am ales-o și care poate
interfața cu un anumit serviciu web cum ar fi Google Docs.

9 Choreo vine de la cuvantul “choreograf”

13

Pentru Platforma Arduino, Temboo oferă posibilitatea de a genera întregul cod aferent
proiectului.
Se face clic pe pictograma Arduino de pe site-ul Temboo; astfel putem avea acces la o
interfață pentru a genera codul pas cu pas. Deoarece vrem să obținem controlul complet
al dispozitivului nostru și să scriem propriul cod, nu vom folosi această caracteristică
pentru acest proiect.
Google Docs este foarte convenabil, deoarece este o versiune on-line (și gratuită) a
popularului software de birou de la Microsoft. Principala diferență este că, pentru că se
afla în cloud, nu este necesar să stocam fișiere la nivel local sau să le salvam periodic,
deoarece totul se face online. Pentru proiectul nostru, avantajul este că putem accesa
aceste fișiere de la distanță de pe orice web browser, chiar dacă nu suntem pe computerul
utilizat in mod obișnuit. Este suficient sa stim numele contului10 Google11 și parola și pot
accesa toate fișierele.
Sunt foarte importante numele de utilizator și parola Google Docs.
Înainte de a începe să scriem orice cod Arduino, se afla stocata in Google Docs o
foaie de calcul ce va găzdui datele.
Se initializeaza o aplicatie noua in contul Google Docs. Aceasta este in pagina
principală a Documentelor Google, făcând clic pe butonul Create.

10 Un cont Google, se poate crea în mai puțin de cinci minute
11 Adresa: https://drive.google.com/

14

În foaia de calcul, trebuie să setam numele coloanelor pentru datele care vor fi
stocate: Data, Temperatura. Acest lucru este afișat în următoarea captură de ecran:

Scriptul Arduino din interiorul IDE-ului Arduino.
Mai întâi trebuie să importam toate bibliotecile necesare, după cum urmează:

Biblioteca TembooAccount.h va conține toate informațiile referitoare la contul Temboo.
Accesați acest fișier pentru a introduce informațiile corespunzătoare dvs.cont. Acest lucru
este prezentat în următorul cod
#define TEMBOO_ACCOUNT "temboo_account_name" // Your Temboo account name
#define TEMBOO_APP_KEY_NAME " temboo_app_name " // Your Temboo app key
#define TEMBOO_APP_KEY " temboo_api_key " // Your Temboo app key

În script trebuie să introducem informațiile Google Docs: numele de utilizator și parola
Google împreună cu numele foii de calcul unde se vor înregistra datele:
const String GOOGLE_USERNAME = "yourUserName";
const String GOOGLE_PASSWORD = "yourPassword";
const String SPREADSHEET_TITLE = "";

15

In vederea înregistrarii datelor si orei aferente fiecarei măsurari, se foloseste secventa de
cod:
time = milis ();
dacă (! date.running ()) {
date.begin ( "data");
date.addParameter ( "+% D% T");
date.run ();
}
Se va obtine data va fi în formatul: data zilei urmată de timp.
Acum, în loop() trimitem măsurătorile în mod continuu utilizând următoarea funcție
runAppendRow(temperature);

Să intrăm în detaliile acestei funcții.
La inceput se declara Choreo (Serviciul Temboo) pe care îl vom folosi:

TembooChoreo AppendRowChoreo;

Funcția12 este specifică foilor de calcul Google Docs și funcționează prin trimiterea unui
set de date separate prin virgule pe un rând dat.
După declararea lui Choreo, trebuie să adăugăm diferiți parametri ai Choreo-ului
ca intrări. De exemplu, numele de utilizator Google, după cum se arată în următoarea
linie de cod:
AppendRowChoreo.addInput("Username", GOOGLE_USERNAME);

Același lucru se face și cu ceilalți parametri necesari, așa cum se arată în codul următor:
AppendRowChoreo.addInput("Password", GOOGLE_PASSWORD);
AppendRowChoreo.addInput("SpreadsheetTitle", SPREADSHEET_TITLE);

Datele trebuie delimitate utilizând virgule astfel încât să fie atașat la coloanele
corecte din foaia de calcul, așa cum se arată în următorul cod:
String data = "";
data = data + timeString + "," + String(temperature) + "," +
String(humidity) + "," + String(lightLevel);

Choreo este apoi executat cu următoarea linie de cod:
unsigned int returnCode = AppendRowChoreo.run();
Funcția este apoi repetată13 la fiecare 10 minute.

12 Există Choreos pentru fiecare serviciu la care se conectează Temboo, cum ar fi Dropbox și Twitter

16
Numărul de apeluri către Temboo este limitat în funcție de planul pe care il alegem14.
Aceasta se face folosind funcția de întârziere, după cum urmează:
delay(600000); // datele sunt înregistrate la fiecare 10 minute.
Se incarca scriptul pe placa Arduino și se deschide in documentul Google Docs foaia de
calcul pentru a vedea ce se întâmplă. Nu trebuie să reîmprospătam nimic deoarece totul
este sincronizat live cu serverul Google Docs.
Pentru a compila anumite date, se poate folosi optiunea “Introduceți diagrame” din
Google Docs. Aceste grafice pot să fie plasate automat în foile respective din interiorul
dvs.foaia de calcul și, bineînțeles, vor fi actualizate automat, pe măsură ce apar noi
date.De asemenea, puteți utiliza funcțiile de distribuire a documentelor Google pentru a le
permite accesul la aceste foi oricine, astfel încât să poată urmari măsurătorile facute.
Crearea de alerte automate de poștă electronică
const String TO_EMAIL_ADDRESS = "your_email_address";

Transmiterea de date de Arduino pe tweeter este pasul urmator . In cazul in care se
apleleaza la securitzare, se transmit datele intr-o baza de date SQL, iar ulterior, pe baza
datelor utilizatorilor, se pot analiza sau urmari in timp real toate informatiile transmise de
catre senzori.

O interfata omniprezenta simplă bazata pe placa Arduino Mega 2560 care trimite
datele inregistrate în mod automat în cloud. Pentru aceasta este necesar a se conecta
senzori simpli (termorezistor) la placa Arduino Mega, si existenta unui modul de testare
pentru placa Mega pentru a ne asigura că atat senzorii, placa Arduino dar si conexiunile
funcționează corect.
Placa Arduino poate interfata fie cu serviciile Temboo folosind bibliotecile
acestuia fie cu sistemul on-line Neptunus Management. Cu ajutorul acestor biblioteci,se
inregistreaza datele într-o foaie de calcul Google Docs, se pot crea alerte automate de
poștă electronică pe baza măsurătorilor iar datele pot fi pastrate sau transmise mai
departe. Se pot conecta mai multe placi Arduino, amplasate in zone diferite. Mediul de
programare integrat Temboo se poate folosi pentru a trimite datele inregistrate de catre
senzori Web, astfel încât parametri urmariti sa poata fi monitorizati de la distanta.

13 Fluctuatiile parametrilor inregistrati sunt minore în cursul unei zile iar datele care se înregistrează continuu
14 1000 de apeluri pe lună pe un plan gratuit al Temboo reprezinta 1 apel pe oră

17

18

19

20

21

22

23

24
Concluzii

O interfata omniprezenta simplă bazata pe placa Arduino Mega 2560 poate trimite
datele inregistrate în mod automat în cloud. Pentru aceasta este necesar a se conecta
senzori simpli (termorezistor) la placa Arduino Mega si existenta unui modul de testare
pentru placa Mega pentru a ne asigura că atat senzorii, placa Arduino dar si conexiunile
funcționează corect.
Cu ajutorul aplicatiei Web Neptunus Management se pot colecta, pastra si transmite
in mod securizat datele preluate de la senzorii plasati in diverse locuri de pe corpul navei
sau in marf incarcate la bord.
Pentru o nava complet autonoma, senzorii plasati in punctele cheie ii ofera
operatorului aflat pe uscat datele necesare pentru a o coordona dar si baza de cunostinte
pentru a putea invata in mod autonom si in siguranta.
Viitorul industriei de navigatie se va baza pe inteligenta artificiala chiar daca in prima
faza coordonarea umana este esentiala.
Rămân barierele la automatizarea completă, mai ales reglementarea. Când o navă
pornește in mars, se ține cont de o serie de legi naționale, internaționale și private.
Pentru viitor se pot imagina si alte metode de autonomizare a traficului maritim, de
exxemplu prin intermediul satelitilor. Ramane o provocare in continuare securitatea
datelor si comunicatiilor, atacurile rau intentionate ale echipamentelor coordonatoare si
ale comunicatiilor dintre acestea fiind extrem de periculoase.

25
Bibliografie:

[1] Christian Mancas, Conceptual Data Modeling and DB Design. A Fully Algorithmic
Approach. Vol. I: The Shortest Available Path, Apple Academic Press / CRC Press / Francis
& Taylor, NJ, USA, 2015
[2] Popovici D. M. coord., Bogdan C., Rusu A., Chelai O. , Nicola A., Ed.Universitaria –
ISBN: 978-606-14-0833-7 / 978-606-14-0834-4 Ed.ProUniversitaria, ISBN: 978-606-26-
0049-5 / 978-606-26-0050-1, 2014 .Medii Virtuale Multimodale Distribuite – Vol. I-IV,
[3] Yngve Dahl: Modeling Human-Computer Interaction in Smart Spaces: Existing and
Emerging Techniques, ISBN 978-953-7619-14-5, Publisher: InTech, October 2008,
[4] Mark Weiser, "Some Computer Science Problems in Ubiquitous Computing,"
Communications of the ACM, July 1993.
[5] Tomoo Misaki, Ubiquitous Society Vision Panel Discussion, APEC, Telecommunications
and Information Working Group, 31st Meeting, 3-8 April 2005, Bangkok, Thailand.
[6] Faraz Rasheed, Programmer’s Heaven C#. Fuengirola., Editura Spain, 2006.
[7]Jennifer Greene, Andrew Stellman – Head First C, O'Reilly Media, 2015.
[8] Tony Northrup, Microsoft .NET Framework, Application Development Foundation, Ed.
Microsoft Press, 2009.