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, Různá omezení, Moto 360, Vojenské použití, Omezená schopnost, Sluneční energie, Motto, Zbývající energie, Ideo, Lokální síť, Chytrý senzor, Idea, Moto


Určitě si přečtěte

Byli tam! Důkazy o přistání na Měsíci, Lunochody i čínská sonda jsou vidět z vesmíru

Byli tam! Důkazy o přistání na Měsíci, Lunochody i čínská sonda jsou vidět z vesmíru

** Sonda LRO pořídila z oběžné dráhy Měsíce zajímavé snímky ** Jsou na nich vidět artefakty všech misí programu Apolla, které přistály na povrchu Měsíce ** Jde například o části lunárních modulů, rovery a dokonce i vlajky

Petr Kubala | 65

Windows 10 už jsou na 700 milionech počítačů, ale není to jen labutí píseň?

Windows 10 už jsou na 700 milionech počítačů, ale není to jen labutí píseň?

** Windows 10 překonaly hranici 700 milionů instalací ** To je úctyhodné číslo a miliarda se blíží ** Analýzy ale i tak ukazují proměnu, jak používáme počítače a mobily

Jakub Čížek | 49

Modelářský zázrak: Maketa raketoplánu Columbia, která létá jako skutečná raketa

Modelářský zázrak: Maketa raketoplánu Columbia, která létá jako skutečná raketa

** Model raketoplánu Columbia od českého konstruktéra umí i létat ** Obdivuhodný model si vzal 1600 hodin práce ** Podívejte se na fotografie ze stavby a prvního letu

Karel Jeřábek | 20

Velká podzimní aktualizace: Co nového teď najdete ve Windows 10

Velká podzimní aktualizace: Co nového teď najdete ve Windows 10

** Microsoft se opět snaží spojit telefony a počítače. ** Místo velkých novinek se zaměřil spíše na drobná vylepšení. ** Vyhledávání je konečně použitelné a hledá téměř všude.

Vladislav Kluska | 78

Američtí mariňáci si tisknou kasárna z betonu na 3D tiskárně

Američtí mariňáci si tisknou kasárna z betonu na 3D tiskárně

** Americká námořní pěchota nedávno představila 3D tištěná kasárna pro vojáky ** Ty jim tiskne velká 3D tiskárna na beton ** Výsledkem je solidní obytný prostor, který je slušně chráněný před nepřátelskou palbou

Stanislav Mihulka | 18

Roboruka se 100 let učila otočit kostičku. Skutečné A.I. se možná nikdy nedočkáme

Roboruka se 100 let učila otočit kostičku. Skutečné A.I. se možná nikdy nedočkáme

** Strojové učení v posledních deseti letech dokázalo divy ** Používáme ho dnes každý den nejen ve vyhledávači ** A přesto se člověku nepřibližuje ani náznakem

Jakub Čížek | 59


Aktuální číslo časopisu Computer

Jak vytvořit a spravovat vlastní web

Velký test herních klávesnic a DVB-T2 tunerů

Vše o formátu RAW

Vybíráme nejlepší základní desku