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基于集成物联网设计和 Android 操作的军用多用途现场监视机器人 1 M.Ashokkumar，2 Dr.T.Thirumurugan 电子与通信工程系 基督理工学院 印度本地治里 ashok5june@gmail.com，thiru0809@gmail.com 摘要 — 该项目介绍了多用途现场监视机器人的设计、构造和制造，该机器人可用于战场上的地雷探测、有毒气体感应以及温湿度传感器监测，而不会带来严重的人工风险。地雷探测器可以探测覆盖的金属，气体传感器可以探测有毒气体攻击，机器人可以通过 Android 手机无线控制。该机器人使用 Arduino Uno 微控制器收集传感器信息，并使用 NodeMCU WiFi 连接控制器和机器人。基于来自 Android 应用程序的输入信息，机器人可以在任何地形上移动和攀爬。我们的项目与传统项目的区别在于 Android 手机操作和多个 IoT 云服务器的集成设计。机器人所有传感器信息均传送至云服务器，并通过网页查看。这样，机器人既可以用于军事战场，又可以同时在军事指挥部进行监控。这是将野战机器人与物联网技术以可扩展的设计模式进行集成的新颖尝试。设计的额外增强使其成为深度应用的绝佳选择
基于集成物联网设计和 Android 操作的军用多用途现场监视机器人 1 M.Ashokkumar，2 Dr.T.Thirumurugan 电子与通信工程系 基督理工学院 印度本地治里 ashok5june@gmail.com，thiru0809@gmail.com 摘要 — 该项目描述了多用途现场监视机器人的设计、构造和制造，该机器人可用于战场上的地雷探测、有毒气体感应以及温度和湿度传感器监测，而不会带来严重的人工风险。地雷探测器可以探测覆盖的金属，气体传感器可以探测有毒气体攻击，机器人可以通过 Android 手机无线控制。机器人使用 Arduino Uno 微控制器收集传感器信息，并使用 NodeMCU WiFi 连接控制器和机器人。根据来自 Android 应用程序的输入信息，机器人可以在任何地形上移动和攀爬。我们的项目与传统项目的区别在于，Android手机操作和多个物联网云服务器的集成设计。所有机器人传感器信息都传送到云服务器并通过网页查看。这样，机器人既可以用于军事战场，也可以同时在军事总部进行监控。这是一种将现场机器人和物联网技术以可扩展的设计模式进行集成的新颖尝试。设计的额外增强使其成为在布满地雷和其他危险金属物品的危险区域部署和使用的绝佳选择。关键词-机器人技术、嵌入式系统、物联网（IoT）、无线通信和云技术 I. 介绍 地雷是一种植入地球的爆炸装置，由压力、磁场和绊线等触发。它们是当代战斗中最常用的武器之一，最常用作先发制人的屏障和对手威慑。它们是微小的圆形装置，旨在通过爆炸或飞行碎片伤害或杀死人员。大多数地雷由塑料制成，所含金属量与圆珠笔中的弹簧相当。反坦克地雷的发展受到第一次世界大战期间战斗坦克使用的推动。 杀伤人员地雷的建立是为了取代这些可以被敌方士兵轻易移除的大型地雷。
安全关键嵌入式系统的设计模式
在过去的几年中，嵌入式系统越来越多地用于安全关键型应用，这些应用一旦发生故障可能会造成严重后果。这些系统的设计是一个复杂的过程，需要集成硬件和软件中的常见设计方法，以满足这些安全关键型应用的功能和非功能要求。设计模式为常见的重复设计问题提供了抽象解决方案，已广泛应用于软件和硬件领域。在本文中，设计模式的概念被应用于安全关键型嵌入式系统的设计中。构建了一个设计模式目录来支持安全关键型嵌入式系统的设计。该目录包括一组硬件和软件设计模式，涵盖了常见的设计问题，例如处理随机和系统故障、安全监控和序列控制。此外，该目录还提供了一个决策支持组件，该组件支持根据可用资源和适用模式的要求为特定问题选择合适模式的决策过程。由于非功能性需求是安全关键嵌入式系统设计中的一个重要方面，因此这项工作侧重于将非功能性属性的含义集成到现有的设计模式概念中。提出了一种用于安全关键嵌入式应用程序设计方法的模式表示，包括表示设计模式对系统非功能性需求的影响和副作用的字段。考虑的需求包括安全性、可靠性、可修改性、成本和执行时间。安全性和可靠性是安全关键应用程序设计中应提供的主要非功能性要求。因此，提出了可靠性和安全性评估方法来显示使用所考虑的设计模式时可以实现的相对安全性和可靠性改进。此外，使用基于蒙特卡罗的模拟方法来说明所提出的评估方法，该方法可以比较不同的设计模式对安全性和可靠性的影响。
安全关键型嵌入式系统的设计模式
在过去的几年中，嵌入式系统越来越多地用于安全关键型应用，这些应用一旦发生故障可能会造成严重后果。这些系统的设计是一个复杂的过程，需要集成硬件和软件中的常见设计方法，以满足这些安全关键型应用的功能和非功能要求。设计模式为常见的重复设计问题提供了抽象解决方案，已广泛应用于软件和硬件领域。在本文中，设计模式的概念被应用于安全关键型嵌入式系统的设计中。构建了一个设计模式目录来支持安全关键型嵌入式系统的设计。该目录包括一组硬件和软件设计模式，涵盖了常见的设计问题，例如处理随机和系统故障、安全监控和序列控制。此外，该目录还提供了一个决策支持组件，该组件支持根据可用资源和适用模式的要求为特定问题选择合适模式的决策过程。由于非功能性需求是安全关键嵌入式系统设计中的一个重要方面，因此这项工作侧重于将非功能性属性的含义集成到现有的设计模式概念中。提出了一种用于安全关键嵌入式应用程序设计方法的模式表示，包括表示设计模式对系统非功能性需求的影响和副作用的字段。考虑的需求包括安全性、可靠性、可修改性、成本和执行时间。安全性和可靠性是安全关键应用程序设计中应提供的主要非功能性要求。因此，提出了可靠性和安全性评估方法来显示使用所考虑的设计模式时可以实现的相对安全性和可靠性改进。此外，使用基于蒙特卡罗的模拟方法来说明所提出的评估方法，该方法可以比较不同的设计模式对安全性和可靠性的影响。
航空电子控制系统的设计模式 - Doug Lea 的
大多数模式仅涉及组件、接口、连接和协议的架构形式，仅在它们影响整体设计时才深入研究细节。这些模式可用于生成一系列具体架构和设计的实例，这些架构和设计可使用多种不同的语言、工具和系统实现。由于航空电子系统中使用的平台和编程语言多种多样，因此实现细节明显缺失。该模式集合还省略了对信号处理和控制算法、雷达系统和其他导航硬件的设备特性、飞行员仪表和用户界面设计以及从头开始实际构建 ACS 所需的机械效应器系统的充分描述。有关此类事项的信息和指导必须从其他来源获得（例如 [6、13、12]）。鉴于航空电子系统设计的悠久历史，这组设计模式最有可能的用户包括学习导致不同航空电子架构的设计空间的人、重新设计现有系统的开发人员以及构建新组件系列的人。