Ortak mimarili yapılar ile insansız araçlarda veri iletişimi

Verinin bir ağ üzerinde herhangi bir kaynaktan bir hedefe yol alabilmesi için gerekli olan en önemli ölçüt ağı oluşturan tüm elemanların aynı dili konuşması ya da aynı kurallar ailesine uyarak haberleşmeleridir. Ortak protokol kullanılmasındaki amaç diğer istemcilerin tek bir yazılım kullanarak birbirinden farklı siteler açabilmesi, tek yazılımla birden çok dosya paylaşımına bağlanabilmeleridir. Bilgisayar sistemlerinde en yaygın olarak kullanılan kurallar bütünü ve protokol TCP/IP (Transmit Control Protocol / Internet Protocol)'dir. Robotik sistemlerde de kullanılan bilgisayar ve hesaplama sistemleri TCP/IP protokolünü kullanarak robot ile Kontrol Ünitesi ve ya operatör arasında veri iletişimini sağlayabilirler. Bu çözümde, haberleşme veri yapısının her robot geliştirici için farklı ve birbiriyle uyumsuz olması ile farklı kaynaklardan çıkan insansız sistemler için geliştirme ve değiştirmenin sadece tasarlayan kişi tarafından yapılabilmesi başlıca sorunları temsil etmektedir. JAUS (Joint Architecture for Unmanned Systems) referans modeli, bu eksiklikleri gidermekte ve robot sistemlerinde esneklik, erişilebilirlik ve güvenilirlik sağlamaktadır. JAUS dünya üzerinde birçok farklı üreticinin ve firmanın ürettiği değişik tipteki insansız araçların birlikte çalışabilir (interoperability) olmasını garantileyen bir dizi standartları belirleyerek üreticilere ve geliştiricilere bu desteği vermiştir. Birden fazla üretici ve araştırmacı birbirinden farklı platformlarda ve farklı fiziksel donanımlarda kendi insansız sistemlerini geliştirmektedir. JAUS farklı üreticilerin geliştireceği insansız sistem parçalarını ve bileşenlerini standartlaştırır, değişik tipte donanım ve yazılımların birbiri ile iletişim kurmasına olanak sağlar. JAUS sayesinde bu gibi heterojen bilgisayar sistemleri birlikte çalışabilmektedir. Ek olarak insansız sistemleri kendi bünyemize dâhil etme ve çalıştırma operasyonları daha basitçe ve hızlıca yapılabilmektedir. Ayrıca Jaus TCP/IP kullandığı için farklı bir veri transfer kanalı ya da donanımına ihtiyaç duymamaktadır. JAUS özellikle askeri anlamda yapılan görevlerde aynı anda birden fazla insansız sistemi yönetmeyi de sağlamaktadır. Sistemimizi mantıksal olarak JAUS yazılımına tanımlayarak sistemin JAUS topolojisi oluşturulur. JAUS topolojisini ve yazılımını sistemimize uygularken kullanılan bazı kavramlar ve seviyeler vardır. Bu kavram ve açıklamalar detaylı olarak JAUS Referans Modelinde anlatılmıştır. JAUS topolojisinde bulunan sistem, alt sistem, nod ve bileşenlerin JAUS haberleşme uyumluluklarına göre üç seviyede sınıflandırılırlar. JAUS'un günümüzde takip ettiği referanslara göre çeşitli sürümleri bulunmaktadır. Bu sürümler iki ana gruba ayrılmıştır. JAUS Referance Architecture (RA) ya da diğer bir deyişle referans modeli, JAUS'un ilk çıkan orijinal halidir. JAUS'un bu projesinin geliştirilmesi sürüm 3.3'den sonra durduruldu. Temeli bileşenler arası haberleşme mimarisine dayanmaktadır. SEA-JAUS JAUS'un standartlarının günümüzde kullanılan son güncel halidir. Servis tabanlı bir mimariye sahiptir. JAUS++, JAUS protokolünün nesneye dayalı C++ uyarlaması olan bir açık kaynak kod kütüphanesi projesidir. JAUS++ projesi, mühendisler ve geliştiricilerin kendi robotik projelerine JAUS protokolünü kolayca dâhil edebilmelerini amaçlamıştır. İlk sürümleri JAUS RA (Referans Modelini) temel almaktadır. İkinci sürümden sonra günümüzde de geçerli JAUS sürümü olan SAE JAUS standartlarına göre geliştirilmiştir. Bu tezde JAUS mimarisinin bileşenlerinin incelenmesi ve insansız sistemimizi JAUS uyumlu hale getirme adımları konu alınmıştır. JAUS uyumlu hale getirmek için literatürde bulunan kod kütüphaneleri incelenip test edilmiştir. Bu kod kütüphaneleri içinde güncel ve başarılı olanı seçilmiştir. JAUS++ kütüphanesi kullanılarak operatör kontrol ünitesi ve Radxa Rock ARM tabanlı bilgisayar kullanılarak JAUS mesaj alışverişi gerçekleştirilmiştir. JAUS sayesinde insansız sistemler arasında sağlanan iletişim kullanarak birçok görev daha verimli hale getirilebilir. JAUS'un yazılımsal tasarımından ötürü oluşturulan JAUS kodları yeniden kullanılabilirdir. Bu sayede yazılım maliyetleri ve insansız sistem üzerinde çalışan program en uygun düzeyde koşturulabilir. Üretilen robotların uluslararası ölçekte daha iyi yer edinebilmesi için JAUS uyumlu olması her zaman bir artı olacaktır. Bu alışverişin diğer veri alışverişlerine göre avantajları gözlemlenmiştir.