some changes

src/content/birbnetes_impl.tex

@@ -4,7 +4,7 @@
 \label{chapter:birbnetes}
 %----------------------------------------------------------------------------
 
-Éves szinten komoly károkat tudnak okozni a szőlőtermő vidékeken a termést előszeretettel fogyasztó seregély madarak \cite{seregelykar}. Jelenleg kevés hatékony megoldás van arra, hogy a szőlősgazdák meg tudják védeni a termést a kártékony madaraktól \cite{nk}.
+Éves szinten komoly károkat tudnak okozni a szőlőtermő vidékeken a termést előszeretettel fogyasztó seregély madarak \cite{seregelykar}. Jelenleg kevés hatékony megoldás van arra, hogy a szőlősgazdák meg tudják védeni a termést ezen kártevőktől \cite{nk}.
 
 A kártevő madarak hangalapú azonosítására dolgozott ki egy mesterséges intelligenciát alkalmazó megoldást diplomamunkája során Nagy Kristóf. Az ő munkájára alapoztunk ezt követően egy éves projekt munkát Torma Kristóffal jelen diplomamunkát megelőző évben, így itt csak rövid áttekintést szeretnék adni róla.
 
@@ -24,7 +24,7 @@ A hangminták felismerése egy két szintű \acrfull{mi} rendszerben történik.
 
 A második szinten egy sokkal bonyolultabb \acrfull{cnn} alapú algoritmus áll. A \acrshort{cnn} által használt modell úgy lett tanítva, hogy a rögzített -- feltehetően -- madárhangokat tudja osztályokba sorolni. Így képes specifikusan a seregély hangját felismerni és elkülöníteni a többi madárhangtól.
 
-A korábban említett \acrshort{svm} alapú komponens alacsony erőforrás igénye miatt miatt az \acrshort{iot} eszközökön futott, míg a komolyabb számítási igényű \acrshort{cnn} alapú megoldás, már igényeli a felhő által nyújtott komolyabb számítási teljesítményt. 
+A korábban említett \acrshort{svm} alapú komponens alacsony erőforrás igénye miatt az \acrshort{iot} eszközökön futott, míg a komolyabb számítási igényű \acrshort{cnn} alapú megoldás, már igényeli a felhő által nyújtott komolyabb számítási teljesítményt. 
 
 Az algoritmusok elméleti működéséről a következő fejezetek adnak áttekintést.
 
@@ -56,7 +56,17 @@ Munkánk során egy ilyen eszköz prototípusát is elkészítettük mind hardve
 
 \subsubsection{Hardver}
 
-A hardver lényegében egy számítógép a szükséges perifériákkal együtt egy dobozba szerelve. A rendszer lelkét adó számítógép egy \acrfull{rpi} mikroszámítógép 4-es modellje. Ez a modell 4 magos ARM processzorral és 8 Gigabyte memóriával rendelkezik. Ennek az az oka, hogy nem szerettük volna, ha már a fejlesztés szakaszában hardveres limitációkba ütköznénk. Azt szerettük volna, ha kész a rendszer akkor konkrét mérésekre és számításokra tudjuk alapozni a hardverválasztást, de addig ne legyen ebből probléma. Népszerűségének köszönhetően a \acrlong{rpi} kellően jó közösségi támogatással rendelkezik mind hardveres mind pedig szoftveres szempontból.
+A hardver lényegében egy számítógép a szükséges perifériákkal együtt egy dobozba szerelve. Az eszköz egy későbbi változatának felépítés-blokkváza \aref{fig:birbox_hardware_blockschema}.\ ábrán látható.
+
+\begin{figure}[h!]
+	\centering
+	\includegraphics[width=0.95\textwidth]{figures/birbox_hardware_blockschema}
+	\caption{A második reviziós \acrshort{iot} eszköz belső hardveres felépítésének blokkváza}
+	\label{fig:birbox_hardware_blockschema}
+\end{figure}
+
+
+A rendszer lelkét adó számítógép egy \acrfull{rpi} mikroszámítógép 4-es modellje. Ez a modell 4 magos ARM processzorral és 8 Gigabyte memóriával rendelkezik. Ennek az az oka, hogy nem szerettük volna, ha már a fejlesztés szakaszában hardveres limitációkba ütköznénk. Azt szerettük volna, ha kész a rendszer akkor konkrét mérésekre és számításokra tudjuk alapozni a hardverválasztást, de addig ne legyen ebből probléma. Népszerűségének köszönhetően a \acrlong{rpi} kellően jó közösségi támogatással rendelkezik mind hardveres mind pedig szoftveres szempontból.
 
 Az eszköz bemenetéül egy USB mikrofon szolgál. Ez egy egyszerű széles hatókörű konferencia mikrofon, amely eredeti funkcióját tekintve arra szolgál, hogy az asztal közepén az asztal körül ülők hangját képes legyen venni. így a tesztkörnyezetünkhöz is megfelelő lefedettséggel rendelkezik.
 
@@ -77,20 +87,33 @@ A prototípus egy műanyag házba van beszerelve. Az összeszerelt prototípus \
 	\label{fig:doboz}
 \end{figure}
 
-Az eszköz tápellátása 5V-on történik, a használt tápegység 3A áram leadására képes, tapasztalatink szerint ez elegendő az eszköz stabil működtetésére.
+Az eszköz eredeti változatából később készült egy revízió, aminek kapcsán kapott egy soros csatlakozót és egy USB port is kivezetésre került a különböző rádiós interfészek csatlakoztatásának megkönnyítésére. Az új tervek alapján pedig további két modell épült. Az eszközök megjelenésbeli különbségét \aref{fig:doboz-ng}.\ ábra mutatja be.
 
-% TODO: akkumlátoros működés
+\begin{figure}[h!]
+	\centering
+	\includegraphics[width=0.8\textwidth]{figures/doboz_new}
+	\caption{A második reviziós \acrshort{iot} eszközök csatlakozókkal és hangerő vezérlővel ellátott hátlapja}
+	\label{fig:doboz-ng}
+\end{figure}
+
+Az eszköz tápellátása 5V-on történik, a használt tápegység 3A áram leadására képes, tapasztalatink szerint ez elegendő az eszköz stabil működtetésére. Az eszköz áramellátása természetesen nem csak hálózati táplálásról oldható meg. A tervek közt szerepelt napelemes és akkumulátoros megoldás is, de ezek nekünk kívül estek a munkánk témájából. Az ajánlásunk az, hogy bármilyen más áramellátást kívülről a telepített tápcsatlakozón keresztül kerüljön csatlakoztatásra.
 
 
 \subsubsection{Szoftver}
 
 A szoftverkörnyezet alapjául szolgáló operációs rendszer egy \textit{Debian}\footnote{\url{https://www.debian.org/}} alapú rendszer (\textit{Raspbian}) fut. Ez egy népszerű és jól dokumentált operációs rendszer.
 
-Az erre telepített szoftver komponens két részre bontható. Platform függő \textbf{platform-illesztőre} és platform független \textbf{üzleti logikára}. 
+Az erre telepített szoftver komponens három rétegre bontható. Operációs rendszerre, platform függő \textbf{platform-illesztőre} és platform független \textbf{üzleti logikára}. Az egyes rétegeket \aref{fig:birbox_software_blockdiagram}.\ ábra vázolja. 
+
+\begin{figure}[h!]
+	\centering
+	\includegraphics[width=0.80\textwidth]{figures/birbox_software_blockdiagram}
+	\caption{Az \acrshort{iot} hardveren futó szoftver rétegei az információs összefüggésekkel ábrázolva.}
+	\label{fig:birbox_software_blockdiagram}
+\end{figure}
 
 A \textbf{platform-illesztő} feladata az, hogy absztrakciós rétegként szolgáljon a platform specifikus hardver vezérlési és illesztési logika fölé, ezzel egy egységes programozói interfészt biztosítva az üzleti logika számára. Ennek az az előnye, hogy a fejlesztésnél használt konkrét hardver könnyen cserélhető, sőt akár az üzleti logika módosítás nélkül áthelyezhető egy kész termékbe is. Minden alkalommal ha változik a hardver csak a platformillesztő komponenst kell módosítani. Ebből a komponensből akár többet is fenntarthatunk, így egyszerre több különböző platformot tesztelhetjük az üzleti logikát annak bármilyen módosítása nélkül.
 
-
 Az \textbf{üzleti logika} lényegében minden egyéb, ami nem platform specifikus. Felépítése egy három fázisú csővezeték. Az első fázisban a platform illesztőn keresztül megkap egy szenzor adatot. Ez lehet egy hangfájl a mikrofonról de bármilyen más szenzortól származó mérési érték is. Ezután egy előfeldolgozó lépés következik, amely képes döntést hozni arról, hogy az adott mérést továbbítsa-e a következő fázisra, amely egy ideális protokollon elküldi a hangmintát a felhőbe. A folyamat egy időzítő által meghatározott intervallumokban fut le.
 
 Jelenleg az üzleti logikában lévő csővezeték második fázisaként van implementálva az \acrshort{svm} alapú algoritmus. Így csak akkor továbbítja a hangmintát a felhő felé, ha madárhangot észlelt.
@@ -101,7 +124,7 @@ A szoftver \gls{python} nyelven került implementálásra. A telepítése közve
 
 \subsection{Felhő rendszer}
 
-A felhőrendszer mikroszolgáltatás architektúrát használva került megvalósításra. Ez azért indokolt, mert így az egyes komponenseket könnyen lehet skálázni, ami egy ilyen sok végeszközt kiszolgáló rendszernél előny. Emellett bizonyos komponensei könnyen kicserélhetőek. Erre szükség is volt egyszer, amikor lecserélésre került a használt \acrshort{mi} algoritmus. 
+A felhőrendszer architektúráját tekintve mikroszolgáltatásokból épül fel. Ez azért indokolt, mert így az egyes komponenseket könnyen lehet skálázni, ami egy ilyen sok végeszközt kiszolgáló rendszernél előny. Emellett bizonyos komponensei könnyen kicserélhetőek. Erre szükség is volt a fejlesztés során, amikor lecserélésre került a használt \acrshort{mi} algoritmus. 
 
 A rendszer fő része lényegében itt is egy csővezetéket (más néven feldolgozó szalagot) valósít meg, amelynek belépési pontja az \textit{Input Service} és kimenetei a hangmintákon végzett predikciók vagy esetlegesen automatizált riasztások az \acrshort{iot} eszközök felé. A feldolgozó szalag fázisai az egyes mikroszolgáltatások, amelyek önállóan tolják tovább az adatot mindig a következő szolgáltatásnak.
 
@@ -112,13 +135,6 @@ Az egyes szolgáltatások között mindig csak a legkisebb hasznos adat kerül t
 
 A rendszerbe érkező összes hangminta a beérkezés pontján címkézésre kerül. Később a feldolgozó szalag egyes fázisain ezzel lehet hivatkozni egy konkrét hangmintára. Ezek a címkék biztosítottan egyediek a rendszeren belül.
 
-\begin{figure}[h!]
-	\centering
-	\includegraphics[width=1.05\textwidth]{figures/architecture-redesigned}
-	\caption{A felhő szoftver architekturális felépítése}
-	\label{fig:architecture-redesigned}
-\end{figure}
-
 A rendszert alkotó mikroszolgáltatások négy fő csoportra oszthatóak. Ezt a felosztást mutatja be \aref{fig:architecture-redesigned}.\ ábra. Röviden ezek a csoportok a következőek:
 \begin{itemize}
 	\item \textbf{West-End Subsystem} Az itt található szolgáltatások felelnek a beérkező hangfájlok és egyéb mérések adminisztrációjáért. 
@@ -127,15 +143,20 @@ A rendszert alkotó mikroszolgáltatások négy fő csoportra oszthatóak. Ezt a
 	\item \textbf{Device Subsystem} Azok a szolgáltatások, amelyek közvetlenül az eszközök vezérlésért, azok adminisztrációjáért felelnek.
 \end{itemize}
 
+\begin{figure}[h!]
+	\centering
+	\includegraphics[width=1.05\textwidth]{figures/architecture-redesigned}
+	\caption{A felhő szoftver architekturális felépítése}
+	\label{fig:architecture-redesigned}
+\end{figure}
 
 
-A rendszerhez készült egy webes kezelőfelület is, amelyet hallgatótársunk Kunkli Richárd fejlesztett.
+A rendszerhez készült két webes kezelőfelület is, ebből egyiket hallgatótársunk Kunkli Richárd fejlesztette. Az egyik felület -- amelyet mi készítettünk -- a rendszer belső működésébe enged betekintést és néhány paraméter egyszerű beállítására ad lehetőséget. A második, pedig inkább a rendszert használó felhasználók számára készült, itt többek közt a folyamatokat a szőlővidék térképén vizualizálva figyelhetjük meg.
 
 
 \subsubsection{Implementált mikroszolgáltatások}
 
-Az általunk tervezett és implementált mikroszolgáltatások működéséről és felelősségeiről egy rövid leírás olvasható az alábbiakban.
-
+Az általunk tervezett és implementált mikroszolgáltatások működéséről és felelősségei a következőek:
 \begin{itemize}
 	\item \textbf{Input Service} Ez az a szolgáltatás, amely a felhőbe érkező hangfájlokat fogadja. Ennek a szolgáltatásnak a felelőssége ellátni az egyes hangmintákat címkével. Ezeket a címkéket lokálisan egy relációs adatbázisban is letárolja a hangfájlhoz tartozó egyéb információkkal együtt. A fogadott hangfájlt továbbküldi a \textit{Storage Service} számára. Miután az sikeresen eltárolta, ez a szolgáltatás az üzenetsorba publikál egy üzenetet, hogy értesítse a feliratkozókat az új hangminta érkezéséről.
 
@@ -180,14 +201,12 @@ Az \acrshort{iot} eszközök a felhővel való kommunikáció során hibrid mód
 
 Emellett időnként szükség van \enquote{kis} adatok átvitelére mindkét irányba. Ilyenkor a felhő is küldhet az eszközöknek parancsot. A kapcsolat kezdeményezése a felhőből nem egyszerű, hiszen a fogyó \acrshort{ipv4} címek és az \acrshort{ipv6} hálózatok csekély adoptációja és az eszközök nagy száma miatt könnyen előfordulhat, hogy azok \acrfull{nat} mögül kapcsolódnak. Erre az esetre ezért egy olyan protokollt szerettünk volna használni, amelynél a kapcsolatot a végeszköz kezdeményezi a felhő felé, de az üzenetküldés mindkét irányban lehetséges. Erre a feladatra az \acrshort{mqtt} használtuk, amely egyszerű, megbízható és kifejezetten \acrshort{iot} környezetbe lett tervezve. Az \acrshort{mqtt} egy perzisztens \acrshort{tcp} kapcsolatot épít fel egy bróker felé, majd a bróker gondoskodik róla, hogy bármelyik fél képes legyen üzenetet küldeni és azt a címzett biztosan megkapja.
 
-%\section{Tervezés}
+\section{Felkészítés peremhálózati alkalmazásra}
 
-%\subsection{Keretrendszer}
-%\label{sec:birbframework}
 
 % Itt leírom az átalakítást a három rétegű pörgő lófaszra
 
-% Még jó, hogy mikro meme, meg k8s, így tök véletlenül pont a kubeedge a legjobb framework hozzá
+% Itt még nem írok szerintem a kubefedről
 
 % a szükséges átalakításokat összeszedem