رهیافتی نوین در طراحی و پیاده‌سازی کنترل چندلایه در بستر اینترنت اشیاء

در این پژوهش روی توسعه دانش فنی و پیاده‌سازی راهبردهای کنترل نوین در بستر اینترنت اشیاء تمرکز شده است. در این راستا معماری کنترلی طراحی شد که با استفاده از کنترل چندلایه سلسه مراتبی در بستر اینترنت اشیاء امکان ارتباط‌گیری و انتقال اطلاعات از لایه‌های پایین‌تر به بالاتر در مقیاس جهانی و امکان پردازش داده‌ها و ارایه راهکار کنترلی متناسب با شرایط جدید از لایه‌های بالاتر به پایین‌تر فراهم آمده است. از کاربردهای اصلی این رویکرد می‌توان به کنترل سیستم‌های دارای لختی زیاد و هوشمندسازی زیر سیستم‌ها با هزینه کم برای کنترل سیستم‌ها با مقیاس بزرگ اشاره کرد. با دو لایه‌شدن سیستم‌هایی با لختی زیاد، امکان بهینه‌شدن کنترل‌کننده محلی توسط کنترل اصلی فراهم می‌شود. بدین منظور کنترل‌کننده دو لایه‌ای که در لایه پایینی کنترل سیستم‌های با لختی زیاد دما و رطوبت خاک را به ترتیب در قالب کنترل pid و ifttt بر عهده داشته و در لایه بالایی با استفاده از اطلاعات دریافتی از لایه پایینی و به کارگیری الگوریتم تکامل تفاضلی (de) و کنترل‌کننده anfis، به ترتیب ضرایب کنترل‌کننده pid اعمال شده در زیر سیستم و نقاط کاری ifttt کنترل را به طور پیوسته بهینه می‌نماید، در نظر گرفته شده است. با این عمل حجم و پیچیدگی سخت‌افزارهای به کار گرفته شده در لایه‌های پایین‌تر و به تبع هزینه‌های ناشی از آنها کاهش پیدا کرده و در عین حال زیر سیستم مربوطه هوشمند شده است. از طرفی امکان پیاده‌سازی کنترل‌کننده‌های پیچیده در لایه‌های سطح پایینی در سیستم‌های مقیاس بزرگ فراهم شده و امکان کنترل سیستم‌های با لختی زیاد نیز فراهم می‌آید. نتایج شبیه‌سازی و آزمایش عملی نیز حاکی از آن است که این استراتژی کنترلی در بسترهای اینترنت اشیاء بسیار موثر واقع شده است.

A New Approach to Design and Implementation of Multi-Layer Control in the IoT

In this research, the development of technical knowledge and the implementation of modern control strategies on the IoT platform has been investigated. In this regard, using multilayer hierarchical control over the IoT platform enables the communication and transfer of information from lower layers to upper layers, and the ability to process data and provide of control solutions considering new conditions from upper layers to lower layers. One of the main applications of this approach is the control of highinertia systems, by optimizing the local layer by the main layer. For this purpose, a twolayer controller has been considered, that controls the soil temperature and humidity timedelay systems in the bottom layer in the form of PID and IFTTT control, respectively. Meanwhile, the upper layer uses the obtained information and the differential evolution algorithm (DE) and ANFIS controller, adjust the PID controller coefficients applied to the subsystem and IFTTT workstations, respectively. This reduces the size and complexity of the hardware used in the lower layers and consequently reduces the costs involved. It allows the implementation of sophisticated controllers, especially on largescale plants. On the other hand, it is also possible to control highinertia systems. The simulation results and practical tests indicated that this control strategy was very effective in IoT platforms.