program KONVERGOVANÉ SYSTÉMY

Transkript

1 Faculty of Electrical Engineering and Communication Brno University of Technology Purkynova 118, CZ Brno, Czechia program KONVERGOVANÉ SYSTÉMY prof. Ing. Kamil Vrba, CSc.

2 Vývoj Low-cost IP telefonu Návrh, vývoj a realizace řešení levného prototypu koncového zařízení typu IP telefon se základní sadou funkcí komunikace prostřednictvím protokolové sady TCP/IP (s protokolem RTP nad protokolem UDP) po síťové technologii Ethernet 100Base- Tx kódování hlasu dle standardu ITU-T G.711A s možností rozšíření o další typy kodeků, s podporou hlasitého provozu a regulace hlasitosti, s LCD displejem a s tlačítkovou klávesnicí se sadami základních tlačítek (0-9,*,#), tlačítky hlasitého hovoru, tlačítky pro práci s displejem a sadou funkčních tlačítek. vrbak@feec.vutbr.cz 2

3 1 2 ABC 4 5 GHI JKL 7 8 PQRS * TUV 0 OPER 3 DEF 6 MN O 9 WXYZ # CISCO IP PHONE messages services i directories settings 1 2 ABC 4 5 GHI JKL 7 8 PQRS * TUV 0 OPER 4 7 P QRS * 3 DEF 6 MN O 9 WXYZ # A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z * 0 # CISCO IP PHONE CISCO IP PHONE 7912 SERIES messages services i directories settings 4 7 P QRS * A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z * 0 # 1 2 ABC 4 5 GHI JKL 7 8 PQRS * TUV 0 OPER CISCO IP PHONE 7912 SERIES 3 DEF 6 MN O 9 WXYZ # CISCO IP PHONE messages services i directories settings 4 7 P QRS * A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z * 0 # CISCO IP PHONE 7912 SERIES Návrh telefonního systému pro IP síť Telefonní síť Telefonní síť Telefonní síť Internet IP tel. podniková IP síť IP tel. IP tel. Ústředna standardizovaný (firemní) high level řídicí protokol Telefonní brána firemní low level řídicí protokol IP tel. IP tel. IP tel. Obr. 1: Architektura IP telefonního systému vrbak@feec.vutbr.cz 3

4 Návrh HW IP telefonu display FLASH RAM user interface keypad user interface circuits MCU, signalling, control network interface Ethernet handset loudspeaker microphone speaker microphone A/D, D/A, base audio encoder/ decoder advanced voice codecs (optional) Processor 10/100 Base T Osc. Power supply (PoE) speaker & ringer Obr. 2: HW architektura IP telefonu vrbak@feec.vutbr.cz 4

5 Návrh SW IP telefonu display driver keypad driver ringer driver user interface user interface control procedures modul signalizace speech service signalling překlad call control adres management remote management agent management TFTPprotocol Firmware (SNMP/ proprietary) power management POST-selftest RT process manager HW access control system services Watch Dog external memory access phone control network signalling DNS client DHCP client real-time module PCM module, A law, (µ law), (linear) echo canceller řízení gain zisku control detektor DTMF voice activity detector DTMF generator sppech codecs G. 726 G G. 729A G. 729E, etc. (optional) speech zpracování encoder hlasu DTMF detector voice segment buffer RTP packetizer/ depacketizer TCP IP/ICMP MAC/ARP UDP ovladač ETHERNET rozhraní ETHERNET driver network interface Obr. 3: SW architektura IP telefonu vrbak@feec.vutbr.cz 5

6 Řídicí procesor IP telefonu procesor Freescale Kinetis K60 vývojový kit TOWER TWR-K60N512-KIT 6

7 Vývoj programového vybavení Vývojové prostředí CodeWarrior Development Studio for Microcontrollers Obr. 4: Aplikace řešící převodník Ethernet - serial, komunikaci s periferiemi (LED a tlačítka) vrbak@feec.vutbr.cz 7

8 Testování komunikace IP telefonu s řídicím uzlem Výstup z analyzátoru Wireshark Obr. 5: Analýza komunikace softwarového klienta s řídicím uzlem vrbak@feec.vutbr.cz 8

9 Archivační systém s pokročilými vyhledáváním Společný projekt GiTy VUT spolehlivý záznam dlouhodobé spolehlivé uložení multimediálních dat, HW platforma, komprimace záznamu, pokročilé vyhledávací funkce, systém disponuje inteligentním vyhledáváním umožňující identifikaci osob v audiovizuálních záznamech na základě rozpoznání tváře a analýzy hlasu, bezpečnost, uložených dat, uživatelů,... Klient - správce USB Token SmartCard (biometrika) Server: správa identit, CA, bezpečné úložiště, HW akcelerátor 1

10 Archivační systém s pokročilými vyhledáváním Rozpoznání tváří Předzpracování obrazu Detekce obličeje v obraze Trénování (vytvoření) modelu obličeje mluvčího Identifikace obličeje Rozpoznání hlasu Trénování (vytvoření) modelu hlasu mluvčího Vyhledání okamžiku změn mluvčích Identifikace mluvčích 2

11 Bezpečnostní koncept archivu Správa archivu správce archivu management, vyhledávání,... bezpečnostní správce přidělování oprávnění, CA, digitální podpis, autentizační HW moduly,... Klienti, uživatele archivu přístup prostřednictvím internetovského prohlížeče zabezpečení přenosu pomocí TLS server vyžaduje autentizaci klienta klienti využívají vlastní PKI komerční certifikáty 3

12 Telemetrický systém pro decentralizované čištění odpadních vod Společný projekt Domovní čistírny jsou osazeny řídicími moduly a senzory pro monitorování mechanických částí a technologických procesů Získávaná data jsou odesílána z řídicích modulů, přes síť systému na dohledové pracoviště Systém obsahuje modulární dohledový software s architekturou server klient vizualizace stavu jednotlivých DČOV (grafy, tabulky, podpora GIS) vzdálené řízení a nastavování řídicích modulů automatické upozorňování na chybové a nestandardní stavy a to typicky formou ů a SMS zpráv 4

13 5

14 VoIP ústředna I TEL v podání Programu Konvergovaných systémů

15 Pánové, potřebujeme projekt, který uživí třetinu Ústavu Nejdřív byl PROBLÉM Že by projekt EU? To už je jednodušší vyloupit banku Zase práce?

16 Pak přišla MYŠLENKA VoIP ústředna I TEL??&#@do.pr... VÝBORNĚ!!!! A co to je??? A opravdu musíme???

17 Časem jsme našli i sponzora Nám v MPO se ten nápad s ústřednou I TEL velice líbí!!!

18 A pod odborným dohledem jsme na to s radostí vlítli

19 Všichni nám ochotně pomáhali

20 a radili přátelsky...

21 i důrazně.

22 Časem jsme řadu procesů zautomatizovali

23 a pak jsme je pracně vylepšovali

24 Na Vánoce 2010 byla ústředna I TEL hotová!!!

25 A co všechno I TEL umí!!! Řízen procesorem PXA270 firmy Marvel Účastnický modul pro připojení analogových linek Zvládá až 24 analogových submodulů a 48 analogových linek Založeno na Linuxu a na softwarové ústředně Asterisk

26 A co všechno I TEL umí!!! Obsluhuje 2 analogové telefonní linky Analogový submodul Řídí a detekuje stav na lince Zajišťuje napájení telefonu Detekuje DTMF volbu Generuje signalizační tóny Komunikuje s řídicím modulem po sběrnici SPI

27 A co všechno I TEL umí!!! Dalo nám to pořádně zabrat A je tady i rackové provedení!!! než jsme tam vše vecpali Ale když si to Šéf žádá

28 A co všechno I TEL umí!!! Vlastní měřicí prostředí na bázi LabView Vidím i tester analogových submodulů Měří napětí a proudy v různých stavech Měří kmitočtovou charakteristiku Detekuje parametry signalizačních tónů Testuje dílčí části systému využitím interních smyček

29 A co všechno I TEL umí!!! Vlastní měřicí prostředí na bázi LabView A dokonce i tester celé ústředny!!! Skenuje osazení analogových účastnických submodulů Provádí selftest řídicího procesoru účastnického modulu Testuje spojení mezi libovolnými 2 porty Testuje spojení mezi libovolným portem a softwarovým IP telefonem Předává informace o hovorech do řídicí ústředny

30 Na závěr jasný HAPPYEND Já už nehciii!!!!!! HURRÁÁÁ Jsme dobří! To je sranda

31 Faculty of Electrical Engineering and Communication Brno University of Technology Purkynova 118, CZ Brno, Czechia Konvergované systémy Laboratoř moderních obvodových prvků VÝZKUM A VÝVOJ NOVÝCH AKTIVNÍCH PRVKŮ Norbert Herencsár 1. září 2011

32 Obsah Představení týmu Zaměření týmu Výstupy aktivní prvky Výsledky publikace v impaktovaných časopisech Závěr @feec.vutbr.cz 2

33 Představení týmu Vedoucí laboratoře: Ing. David Kubánek, Ph.D. Členové laboratoře: Prof. Ing. Kamil Vrba, CSc. Doc. Ing. Ivo Lattenberg, Ph.D. Ing. Norbert Herencsár, Ph.D Ing. Jaroslav Koton, Ph.D. Ing. Jan Jeřábek 3

34 Zaměření týmu Vývoj stavebních bloků pro moderní komunikační systémy universální proudový konvejor (UCC-N1B) universální napěťový konvejor (UVC-N1C) digitálně řízený proudový zesilovač (DACA) Obvody byly vyrobeny v technologii CMOS 0,35 m ve spolupráci s ON Semiconductor. Návrh původních obvodových řešení s nově vyvinutými aktivními prvky filtry, oscilátory, usměrňovače, @feec.vutbr.cz 4

35 Výstupy aktivní prvky 5

38 Další funkční bloky CFTA (current follower transconductance amplifier) CBTA (current backward transconductance amplifier) DBTA (differential-input buffered and transconductance amplifier) DDCC (differential difference current conveyor) DXCCII (dual-x second-generation current conveyor) FDCCII (fully differential current conveyor) atd. 8

39 Příklady aplikací y11 y w1 gm 1YY 1 2 y ij y21 y 22 2 w2 gm2y @feec.vutbr.cz 9

40 Příklady aplikací Z R s in 2 2 ( ) R 2sCR scr(1 ) ( )(2 ) L eq CR (2 1 2) ( ( 1 3) R (2 1 2) ( R p R @feec.vutbr.cz 10

41 Příklady aplikací 11

42 Výsledky týmu * počet publikací celkem počet článků s IF h-index Prof. Ing. Kamil Vrba, CSc Ing. Norbert Herencsár, Ph.D Ing. Jaroslav Koton, Ph.D Ing. Jan Jeřábek Doc. Ing. Ivo Lattenberg, Ph.D Ing. David Kubánek, Ph.D * výsledky podle Thomson Reuters Web of Knowledge ze dne 29. srpna @feec.vutbr.cz 12

43 Výsledky týmu * časopis s IF IF počet článků IEICE Electronics Express (JP) Radioengineering (CZ) International Journal of Electronics (UK) AEU - International Journal of Electronics and Commun. (NL) IEICE Transactions on Fundamentals (JP) Microelectronics Journal (NL) * výsledky podle Thomson Reuters Web of Knowledge ze dne 29. srpna @feec.vutbr.cz 13

44 Výsledky týmu * Počet publikací Rok @feec.vutbr.cz 14

45 Poděkování Děkuji za pozornost! SIX centre is supported by the operational program Research and Development for Innovation. 15