Impulzus XLIV/5.

Page 28

Okos és biztonságos rendszerek A MoDeS3 projekt Az új képzésben kezdett hallgatók közül minden bizonnyal már sokan találkoztak – legalább említés szintjén – a MIT-es kisvasutas projekttel. Hogy pontosan mi is ez, milyen lehetőségeket kínál, és kik is állnak mögötte? Ezen kérdésekre a projekt vezetői, Ráth István (István) egyetemi adjunktus, Vörös András (Vöri) tudományos segédmunkatárs, valamint a rajta dolgozó hallgatók közül Balogh László (Laci, MSc), Búr Márton (Marci, PhD), Hegyi Bálint (Bálint, MSc) és Mázló Zsolt (Zsolti, MSc) válaszoltak. – Miről szól, és mi a célja a MoDeS3 projektnek? Mit rövidít a MoDeS3? – István: A MoDeS3 a Model-based Demonstrator for Smart and Safe Systems rövidítése. Ez egy kutatási és oktatási célú demonstrátor, amelyben jelenleg az oktatási irány a domináns. A tantárgyakban is próbáljuk hasznosítani, ahol lehet, de ami a leginkább jellemző, az a projekt jellegű tárgyaknál történő felhasználás (mint például önálló labor, témalabor, diplomatervezés, szakdolgozatírás). A projekt úgy néz ki, hogy van egy modellvasutunk, ami köré lényegében egy intelligens rendszert építettünk. Hagyományosan ezek elég buta dolgok: annyit tudnak, hogy a vonatok sebességét és a váltók állását egy – egyébként digitális elven működő – vezérlővel lehet vezérelni. Mi ezt egy teljesen elektronikus rendszerrel váltottuk ki, aminek segítségével weben keresztül is be tudunk avatkozni a működésébe. Az elmúlt években több okos megoldás is integrálásra került többek között a biztonság és a feladatok megoldásának támogatása érdekében. – Vöri: A projekt célja a kutatási eredmények demonstrátorba csomagolása annak érdekében, hogy az oktatásban is megjelenjenek a kutatások során kifejlesztett módszerek, megközelítések. Fontos megemlíteni, hogy a projekt fejlesztésében a Magyar Tudományos Akadémia MTA-BME Kiber-fizikai Rendszerek Kutatócsoport is részt vett és támogatta a munkánkat szakmailag. – Mióta dolgoztok a projekten? Hányan vannak a csapatban? – Vöri: A projekt három éve, 2014 januárja óta fut, amikor egy TDK dolgozat során az alapkoncepciót kidolgoztuk. – István: Van egy négy-öt fős „core-csapat”, akik a munka túlnyomó többségét végzik. Rajtuk kívül időszakosan elég sok hallgató foglalkozik vele, a tanszéken például több diplomaterv és szakdolgozat kapcsolódik a projekthez.

28

– Hogyan épül fel a projekt? – István: Nagyjából három-négy fő részre osztható a rendszer architektúrája: hardverre (elektronikára), vezérlőrendszerre, biztonsági logikára, illetve vannak kiegészítő komponensek is, mint például egy Lego robotkar is volt régebben a rendszerben – ez a vonatok által szállított rakományt vette le és tette fel. A gépi látás alapú megfigyelőrendszer pedig azt felügyelte, hogy beérkezett-e a vonat a megfelelő helyre: ha beért, akkor indította el a pakolási folyamatot. Valójában a szoftveres rész is tovább bontható: a biztonsági logikára, a webes felhasználói felületet tervezésére és megvalósítására, tesztkörnyezetre. Utóbbi egy nagyon fontos dolog egy ehhez hasonló rendszer fejlesztése során, ahol viszonylag komplex a hardver és a szoftver (ne felejtsük el, egy elosztott rendszerről van szó). Ahhoz, hogy ezeket legalább valamennyire egymástól függetlenül lehessen fejleszteni (de főleg a szoftvert a hardvertől), egy elég alaposan végiggondolt tesztelésre, tesztkörnyezetre van szükség, hogy aztán úgy lehessen szoftvert írni, hogy ne kelljen itt ülni folyamatosan a terepasztal mellett. – Milyen technológiákkal, milyen eszközökkel dolgoztok? – Vöri: A fejlesztés Java, Xtend és C nyelven történt, továbbá a Yakindu, EMF, VIATRA és VIATRA-Query technológiákat intenzíven használjuk a tervezéskor. Több kódgenerátor és fordítóprogram is készült a projekt során, amelyek segítették a fejlesztést, illetve gradle build rendszer dolgozik a háttérben. Az elosztott rendszer működtetéséhez IoT/CPS technológiák kerültek bevetésre, mind a kommunikáció működtetése, mind a monitorozás céljából. A gépi látás alapú megfigyelőrendszer OpenCV alapon működik, a tudásbázist modellként reprezentáljuk, és azon VIATRA-Query alapú gráfmintaillesztő technológiát alkalmazunk.