Entes Elektronik Sinyal Sıkıştırma Algoritması Proje Yarışması

Proje Tanımı

Elektrik olcum sektorunde tasarlanan ve uretilen analizorlerin neredeyse tamami, real-time olcumler yaparak olcum sonuclarini kayit etmektedir. Yapilan olcumler cihazin amac ve performansina bagli olarak degisiklik gostermektedir. Elektrik sinyali, data buyuklugu sorunu dolayisi ile kayit edilememekte, sadece cok onemli oldugu varsayilan zaman araliklarinda sinyal kayit edilmektedir. Olcme yapilan donanimlar sinirli islemci gucu ve hafiza buyuklugune sahip oldugu icin kayit miktari da ayni oranda sinirli kalmaktadir.

Uc faz elektrik sistemde, kayit edilmesi gereken uc voltaj, uc de akim sinyali olmak uzere 6 adet sinyal vardir. Her bir sinyalin analiz edilebilmesi ve elektrik olcum standartlarina uygun olarak olcme yapilabilmesi icin yaklasik 20KHz’lik ornekleme sinyali ile orneklenmelidir. Orneklenen sinyal 12 ile 16 bit arasinda cozunurlukte olmaktadir.

20KHz ornekleme frekansi ve 16bit (2 Byte) cozunurluk icin bir yillik kayit yapmak istedigimizde,  basit bir hesap ile  (20000 * 2) * 6 * (60 * 60 * 24 * 365) = 7048.845 GByte alana ihtiyac duyulmaktadir. Bu rakam embedded bir sistem icin uygulanabilir degildir.

Bir yil icin sinyal kayit edilebilmis olmak, bize sinyal olcumu yapan cihazin performansinin uzerinde analiz yetenegi, genis zaman araliklarinda gozlem yapma, hata durumlarinin yeniden olusturulabilmesi gibi kabiliyetler kazandiracaktir. Bellek alani sorununu asmin uygulanabilir cozumu bu veriyi sikistirmaktir. Sikistirilacak olan veri, bir sinyal oldugu icin sinyal karakteristigine bagli olarak sikistirma yapmak dusunulebilir. Tabii ki sinyali kayit edecek ve sikistiracak olan cihazin, sektorel olarak degerli, yani uygun maliyeti bir embedded cihaz olmasi gerekmektedir. Ozetle, embedded sinyal sikirma algoritmasina ihtiyac duyulmakdatir.

Sikistirilan sinyal bir zaman etiketi de icermeli ve sikistirilan verinin hangi zamana ait oludugu bu sekilde anlasilabilmelidir. Sikistirilmis olan sinyalin belirli bir bolumu gorulmek istendiginde, sinyalin tamami degil sadece gorulmesi gereken bolumu acilmalidir. Ornegin; bir yillik sikistirilmis veri uzerinde calisirken, bir haftalik veri goruntulenmek istendiginde sadece, bir haftalik veri acilmalidir (decompress), verinin tamami degil. Sikistirilmis veri uzerinde, verinin tumunu acma, bir kismini acma, yetersiz hafizanin yonetilmesi gibi fonksiyonlar saglanmali ve verinin sorgulanmasi gibi gelismis ozelliklere de ileride ihtiyac dogacaktir.

Gelistirme Sureci

Gelistirilecek olan algoritmanin C ile yazilmasi beklenmektedir. Kullanilacak olan kutuphane ve diger bagimliliklar icin embedded uyumlulugu aranacaktir. Sikistirma orani, CPU kullanimi ve RAM kullanimi oncelikli olarak degerlendirilecektir. Uygulama buyuklugu, gelistirme platformu ikinci oncelikli degerlendirilecektir.

Note: Embedded uyumlulugu ile kast edilmek istenen, gelistirilen algoritmanin 8051 ile Cortex-A8 araliginda olan islemcili sistemlerde calisabilmesidir. Algoritma hicbir isletim sistemi olmadan calisabilen bare bir kod olabilecegi gibi Embedded Linux gibi bir isletim sistemi icin de gelistirilmis olabilir.

Proje Basari Kriteri

Gelistirilen algoritmanin performansi, embedded uyumlulugu, benchmark yaparak ve karsilikli tartisilarak degerlendirilecektir.

1000:1 oraninda sikistirma beklenmektedir. Sikistirma orani sabit bir oran olmayip, sinyalin gosterdigi degisikliklere gore farklilik gosterebilir.

Bir elektrik sinyalinde gozlenebilecek olaylar goz onunde bulundurularak hazirlanan test patternleri, gelistirilmis olan algoritmaya uygulanarak sikistirma orani test edilecektir. Yukaridaki ornekte bahsedilen 7 Tera Byte lik verinin 7 Giga Byte seviyelerine indirilmesi beklenmektedir.

Sikistirilmis olan veri, tarih araligi verilerek goruntelenebilmeli ve bu islemin efektif (sadece belirli zaman araligi yada belirli zaman bloklarinin acilmasi ile) yapildigi gorulmelidir.

Sinirli hafiza alani doldugunda, eski datalarin bloklar halinde silinerek veri sikistirma ve kayit etme isleminin devam etmesi beklenmektedir.

Yarışmaya Başvurmak için tıklayın.


Kaynak :ieee.com