Inteligentní bezdrátové sítě mezi námi

Rozhoďte volně po ploše několika kilometrů čtverečních miniaturní krabičky se senzory, které se samy automaticky propojí do inteligentní sítě a začnou vysílat společné údaje do vzdáleného centra. Utopie? Již ne, právě se to stává skutečností.
Koncept bezdrátových sítí „smart dust“ z laboratoří Pentagonu se v dnešních dnech dočkal celosvětového testování v podobě „smart senzors“ vyvinutých ve spolupráci Intelu a university v Berkeley.

V současné chvíli se ve světě nalézá více než sto skupin, které využívají bezdrátové sítě tvořené kombinací chytrých senzorů nazývaných „mote“ (vyvinutých v prostředí open source), operačního systému TinyOS a databázového prostředí TinyDB.

Koncept „smart dust“ představila americká armádní agentura DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency) před čtyřmi lety. Princip byl jednoduchý a účel čistě vojenský – spočíval totiž v rozmístění tisíců miniaturních bezdrátových senzorů na bojišti. Senzory byly schopné inteligentního propojení v síť, která měla vyhodnocovat data ze senzorů a odesílat je do velícího centra. Idey se ujala universita v Berkeley, která na základě nápadu DARPA začala vyvíjet platformu Network Embedded Systems Technology. Výsledkem jsou „moty“ – jednoúčelové senzory spojené s bezdrátovým řadičem uzavřené v neprodyšné schránce. Organizaci „motů“ do sítí má na starost utilitární operační a databázový systém TinyOS a TinyDB.

Vývoj technologie bezdrátových senzorových sítí sponzoruje DARPA, zatímco Intel a univerzita v Berkeley dodávají mozky. Protože senzory „mote“ a potřebný software jsou vyvíjeny v rámci Open Source, ujímají se těchto řešení komerční společnosti a snaží se vyvinout vlastní verze bezdrátových inteligentních sítí s „chytrými“ senzory. Současná technologie umožnila design „motů“ velikosti mince, cílem je ale stěsnat senzor včetně bezdrátového adaptéru do schránky o velikosti jednoho milimetru krychlového přesně v rámci původní idey „smart dust“.

Klepněte pro větší obrázek

Kromě čistě vojenského použití však mohou být bezdrátové senzorové sítě použity i v civilních oblastech od kontroly znečištění prostředí až po kontrolu nemocných lidí. Podle profesora Cullera z Berkeley, který má na starost tamní vývoj bezdrátových senzorů, se podobných sítí v reálném prostředí dočkáme během následujících deseti let.

Prvním výrobcem bezdrátových senzorů pro platformu Network Embedded Systems Technology je Crossbow Technology. Tato firma za využití některých technologií od Intelu vyrobila několik set testovacích jednotek pro využití universitními laboratořemi v Berkeley. Kromě této dodávky ale smlouva umožňuje společností Crossbow volně dodávat senzory založené na této technologii dalším zájemcům.

Organizační schopnost inteligentních senzorů spočívá v důsledném aplikování lokálních pravidel. Pokud stejná pravidla fungují na více „motech“ současně, vytváří se hierarchicky strukturovaná síť. Jednoduché lokální pravidlo může znít třeba „vytvoř spojení k nejbližší bráně“. Skupiny senzorů pak jednoduše vytvoří stromy vedoucí k nejbližší gatewayi budujíce od počátku onu hierarchickou strukturu.

Podle toho, jakou budou mít jednotlivé „moty“ funkci, se mohou lišit i místní pravidla. U senzorů fungujících na externě dodávanou energii (sluneční, vibrační) mohou platit různá pravidla podle úrovně zbývající energie a podle toho například limitovat počet spojení směřujících z daného „motu“. Tyto funkce má na starost právě TinyOS, který je skutečně minimální, paměť „motů“ je velice omezená, soubory, se kterými má TinyOS pracovat, jsou velké přibližně 200 B. Aby bylo možné adaptovat systém pro různá nasazení, je TinyOS modulární, což umožňuje jak zachování miniaturní velikosti tak stabilitu. TinyDB je také modulární nadstavba operačního systému, která má na starost shromažďování dat. Protože TinyDB data zpracovává přímo na místě senzoru, komunikuje s gatewayí pouze v omezených případech. Hlavní výhodou zpracování dat přímo na místě je omezení datových přenosů a zjednodušení sběru dat.

Chcete vědět víc?

Diskuze (3) Další článek: Microsoft získal cenu za podporu Linuxu

Témata článku: Hardware, Open source, Moto, Vojenské použití, Lokální síť, Omezená schopnost, Idea, Chytrý senzor, Moto 360, Motto, Zbývající energie, Ideo, Různá omezení, Sluneční energie

Určitě si přečtěte


Aktuální číslo časopisu Computer

Test 6 odolných telefonů a 22 powerbank

Srovnání technologií QLED a OLED

Měřte své sportovní výkony

Sady pro chytrou domácnost