Page 35 - My FlipBook
P. 35
“Эрдмийн чуулган-2023” ЭРДЭМ ШИНЖИЛГЭЭНИЙ БҮТЭЭЛИЙН ЭМХЭТГЭЛ
Борооны мэдрэгч нь мөн аналог болон тоон Зураг. 1. Системийн ерөнхий бүтцийн диаграм
гаралттай бөгөөд тоон гаралт нь Сервер эмбэддэд төхөөрөмж хоёр үүрэгтэйгээр
бороотой/бороогүй гэсэн хоёр утгыг илэрхийлнэ. ажиллана. Нэгт клиент эмбэддэд төхөөрөмжөөс
Мэдрэгчийн аналог гаралтаар олон түвшний шифрлэгдэн ирсэн өгөгдлийг хүлээн авч тайлна.
нарийвчлалтай утгыг уншдаг. Хүснэгтэд үзүүлсэн Хоёрт HTML болон PHP програмчлалаар өөрөө
мэдрэгчүүдийн утгыг XOR болон AES128 вэб сервер болно. Эмбэддэд төхөөрөмжүүдэд
аргуудыг ашиглан шифрлэн дамжуулах туршилт
хийсэн. хэрэглэсэн ESP32 микроконтроллёр нь Wi-Fi
болон Bluetooth модул агуулсан байдаг. Өөрийн
XOR арга нь хамгийн энгийн шифрлэлтийн орчныхоо утасгүй сүлжээнд холбогдож өгөгдлөө
арга бөгөөд мэдээллийг тодорхой түлхүүр үг эсвэл илгээдэг. Сервер эмбэддэд төхөөрөмжийг вэб
тоотой XOR үйлдэл хийдэг. Тайлахдаа шифрлэсэн сервер болгон програмчилсан учир дурын газраас
мэдээллийг буцаагаад тухайн түлхүүр үгтэйгээ хаягаар нь хандан клиент эмбэддэд төхөөрөмжүүд
XOR хийдэг. AES128 мэдээллийг 128 бит буюу 16 байршиж байгаа орчны мэдээллийг авах
байт түлхүүр үгээр шифрлэлт хийдэг бөгөөд орчин боломжтой. Борооны мэдрэгчийн хавтгай мэдрэгч
үед өргөн ашиглаж байгаа өндөр нууцлалтай талбай дээр борооны ус дусахад микроконтроллёр
нууцлалын алгоритм юм. хүлээн авч боловсруулан бороотой, бороогүйг
илтгэдэг.
AES128, AES192, AES256, TDES шифрлэлтийн
аргуудыг ашиглан эмбэддэд төхөөрөмжөөс LDR (Light dependent resistor) нь гэрлийн
компьютер руу мэдээлэл дамжуулан хугацааг нь эрчмийг мэдрэх фото эсэргүүцэл бөгөөд ADC-р
тооцсон судалгааны ажлыг [3]-д хийсэн. AES128 утгыг нь уншиж тоон утга руу хөрвүүлдэг. Уншсан
шифрлэлтийн арга нь хамгийн бага хугацаа хүчдэлийн утгыг дараах томьёогоор гэрлийн нэгж
зарцуулсан, эмбэддэд системүүдэд тохиромжтой болох люксд шилжүүлдэг. Үүнд:
гэсэн дүгнэлт хийсэн байна. [4]-д ARM Cortex A9
эмбэддэд төхөрөөмжид USB портоор холбосон • − микроконтроллёрын тэжээлийн
камерын дүрсийг AES128-р шифрлэн Xbee хүчдэл
утасгүй өгөгдөл дамжуулах модулиар дамжуулан • − LDR-н тухайн үеийн хүчдэлийн
шифрийг тайлсан судалгааны ажил хийсэн. Уг утга
ажил нь бодит хугацаанд хугацааны хоцролгүй • − LDR-н хуваагч эсэргүүцэл (10KOhm)
дүрсийг дамжуулахад AES128 алгоритм сайн • − тухайн үеийн эсэргүүцэл
ажилласан гэсэн үр дүн гарсан.
= ∗ ( ) (2.1)
II. СИСТЕМИЙН ДИЗАЙН БА ШИЙДЭЛ 1023
A. Системийн ерөнхий бүтэц = ( − ) (2.2)
Эмбэддэд төхөөрөмжүүд нь клиент-сервер 500000
зарчмаар ажиллаж өгөгдлөө дамжуулна. Клиент ( ) = (2.3)
эмбэддэд төхөөрөмжүүдэд дараах зурагт үзүүлсэн
шиг мэдрэгчүүдийг холбоно. Клиент эмбэддэд B. ESP32 микроконтроллёр
төхөөрөмжүүд нь мэдрэгчүүдийн утгыг XOR / ESP32 нь өөртөө Wi-Fi болон Bluetooth
AES128 аргуудаар шифрлэн (encrypt) сервер модулуудтай, хос цөмт (dual core) 32 битийн
эмбэддэд төхөөрөмжид рүү дамжуулна. Сервер микроконтроллёр юм. 240MHz хүртэлх хурд,
эмбэддэд төхөөрөмж шифрийг тайлж (decrypt) вэб 512KB RAM, 4MB-16MB flash санах ой, ADC,
дээр үзүүлэх зарчмаар ажиллана. DAC, I2C, UART, CAN 2.0, SPI, I2C зэрэг
Дараах зурагт орчны мэдээллийн эмбэддэд интерфэйсүүдийг агуулсан. ESP32-г Espressif
системийн ерөнхий бүтцийн диаграмыг үзүүлэв. Systems компани 40 нм технологи ашиглан
хөгжүүлсэн бага чадлын микроконтроллёр (MCU)
юм. Мөн Arduino IDE, Espressif IDF (IoT
Development Framework), Micropython, JavaScript
зэрэг олон програмчлалын платформуудыг
дэмжиж ажилладаг. Энэ микроконтроллёр нь
өөрийн орчны бие даасан утасгүй сүлжээ (Access
point-AP mode) үүсгэдэг. Мөн өөрт ойрхон утасгүй
сүлжээнд клиент болон холбогддог гэсэн үндсэн
хоёр горимд ажилладаг.
Дараах зурагт горим-1-ийг үзүүлэв. ESP32
микроконтроллёр нь өөрт ойрхон Wi-Fi сүлжээнд
клиент болж холбогдоно. Энэ судалгааны ажилд
горим-1-ийг ашигласан. Сервер, клиент эмбэддэд
34
