Intelova istraživanja: nadziranja vibracija

             Upotreba WSN sustava u industriji ima svoje pokriće jedino ukoliko može povratiti ulaganja. Intel momentalno razvija pilot projekt za nadgledanje ispravnosti rada i stanja opreme u poluvodičkoj industriji. Kao što primjerice auto zvuči ispravno kada je u dobrom stanju tako i oprema ima specifične vibracione značajke koje ukazuju na stanje ispravnosti. Intel trenutno koristi ručno motrenje da  bi sprječio eventualne pogreške i odredio pravilan raspored održavanja ili izmjene opreme, u svrhu izbjegavanja kvarova. Razvijanjem senzorske mreže u takvom okružju Intel želi dokazati da redovno održavanje i praćenje pogonskih karakteristika može utjecati na smanjenje broja kvarova uz nisku cjenu instalacije, te eliminaciju skupog nadzora opreme.

             Povrat ulaganja je moguć i u drugim primjenama kako u industriji tako i u drugim vladinim sektorima. Senzori u zgradama mogu lako odrediti područje zahvaćeno vatrom te pokrenuti spremnike sa vodom za gašenje. Tu se ulaganje isplati s obzirom da se sprječavaju veliki požari i gubici. Ugradnjom senzora u mostove, u slučaju potresa se gotovo trenutno može provjeriti da li su mostovi sigurni za korištenje, te se gradska infrastruktura može vrlo brzo vratiti u funkciju. Takva ulaganja u senzorske mreže mogu značajno smanjiti ulaganja u posao.

 Intelova istraživanja u Pittsburgh, Carnegie Mellon University IrisNet: Istraživanje za Općesvjetsku senzorsku mrežu (Worldwide Sensor Web)

              IrisNet je arhitektura i sustav za Općesvjetsku senzorsku mrežu. Senzorske mreže kombiniraju senzore različitog tipa uključujući video, te podrazumjeva globalnu distribuiranu podatkovnu kolekciju, izvršavanje te podatkovno značenje. Bit će prikazano kako IrisNet omogućuje vozačima da pronađu slobodna parkirna mjesta u blizini vlastite lokacije.

 Opće značajke IrisNet-a:

             Danas standardni hardver, sastoji se od PC računala povezanog s internetom  i jeftinog senzora kao što je Web kamera, a to je ujedno idealan sustav za razvoj općesvjetske senzorske mreže. IrisNet pruža softversku infrastrukturu za ovakav sustav, koja omogućava korisniku da propituje globalnu distribuiranu kolekciju senzora visoke rezolucije moćno i efikasno.   

            Razvijanje senzorske službe postavlja mnoge izazove u smislu prikupljanja podataka i procesiranja, skladištenja te estimiranja senzorskih podataka zbog dostupnosti i performansi, procesiranje upita senzora distribuiranih na sve strane, integriranje podataka i privatnost, itd. IrisNet bi trebao zadovoljiti te uvjete te uz to ponuditi i jednostavno programsko sučenje pomoću kojeg bi se mogle unašti nove opcije.

Primjeri aplikacija sa širokim rasponom osjećanja:

• Traženje slobodnih parkirnih mjesta

• Aplikacija za nadzor djece: ukoliko npr. djete ode pješice u školu, s nekoliko klikova mišem, moguće je provjeriti da li je djete stiglo na odredište. Ako se npr. djete nije vratilo na vrijeme iz škole, tada s nekoliko postavljenih upita moguće je doznati gdje je posljednji put viđeno, te da li je skrenulo s uobičajene rute.

• Praćenje starijih osoba

• Pravovremeno otkrivanje epidemija i bolesti: prate se koncentracije mikroorganizama u prostoru

• Nadziranje doma

• Motrenje kompjuterske mreže

 Palo Alto Research Center: Distribuirana pažnja: Omogućavanje osjećanja u kompleksnim urbanim sredinama

              Kako tehnologija za osjećanje postaje sve jeftinija i efikasnije, velike senzorske mreže polako ulaze u urbane, napučene okoliše, u aplikacijama kao što su sigurnost prometa, praćenje proizvodnje i urbani nadzor. U takvi kompleksnim urbanim sredinama, sustava mora pratiti nekolicinu ljudi ili vozila koji se razlikuju svojim ponašanjem od uobičajenog ponašanja. Motrenje svih aktivnosti u takvom okolišu je nepraktično i komplicirano čak i s najboljom računalnom opremom. Sustav je konstruiran tako da prati mnoge aktivnosti ovisno o njihovoj važnosti, dok simultano traži nove oblike neobičnog ponašanja. Takva tehnologija je analogna ljudskoj pažnji, u smislu da oko prati interesantna zbivanja u okolici, dok je mozak usredotočen na interpretaciju najbitnijih među njima. Kao primjer može poslužiti slučaj kada osjećamo da nam se neko šulja iza leđa, tada se mozak usredotočuje na to da li je ta osoba prijetnja.

  UC Berkley: Osiguravanje područja korištenjem sistemske tehnologije s ugrađenom mrežom

  Intelovo istraživanje: Proaktivna agrokultura, senzorska mreža za razumjevanje raznolikosti okoliša

 Za agrokulturu se vjeruje da je jedno od područja koje će najbrže usvajati znanja iz područja WSN. Pomoću WSN tehnologije moguće je očuvati kvalitetu terena sa reduciranim korištenjem pesticida i vode. Može se također postići preciznija žetva kako bi se maksimizirala kvaliteta te se može predvidjeti zaleđivanje. Surađivalo se s mnogim znanstvenicima iz područja agrokulture, te se sustavnim praćenjem klimatskih promjena primjenom WSN tehnologije u praksi uočilo da je kvalitetu terena često nemoguće prikazati statističkim modelom, jer je ona supstancijalna, dok je s ovom tehnologijom to moguće. Prednosti ove tehnologije su poboljšanje kvalitete obrezivanja a time se postigao bolji urod. Tehnologija se može primjeniti i na druge precizne aktivnosti u agrokulturi.

Ova tehnologija djeluje izvan domene predviljivosti, a time se može djelovati u mnogim znanstvenim i praktičnim područjima.

 Intelovo istraživanje: Osjećanje u području zdravlja društva te pomoći starijima

             Zadaća Intelovog Proactive Health Research laboratorija je sakupiti i objediniti početna istraživanja u tehnolgiji za održavanje kućne zdravstvene njege, koja može unaprijediti zdravlje ukućana i smanjiti račun u zdravstvu. Predviđa se da će se u slijedećih 50 godina u SAD-u udvostručiti broj starijih osoba, a tada će biti neobično bitno prebaciti lječenje i pružanje zdravstvene skrbi iz ustanova u dom ili na radno mjesto. Želi se težište staviti na prevenciju od bolesti i bolje održavanje zdravlja.

             Nakon godina proučavanja obitelji u kojima postoje osobe koje boluju od Alzheimerove bolesti te laganih kognitivnih oštećenja, znanstvenici su razvili različite prototipove koji mogu pomoći skrbnicima te bolesniku. Težište ovog projekta je stavljeno na praćenje društvenog zdravlja i potpori. Tehnologije su bile isprobane na bolesnicima s laganim kognitivnim oštećenjima. Tehnologije su bazirane na WSN koja prati nagle promjene stanja bolesnika te pružaju vizualizaciju stanja bolesnika  

  Intelovo istraživanje na Berkley-u: TASK (Tiny Application Sensor Kit)

             Istraživanje se odnosi na razvoj senzorskih mrežnih aplikacija te razvijanje softvera za takve aplikacije. Korisnici aplikacije povezanih s WSN sustavima često nisu eksperti za softver, već su to ljudi iz nekih drugih djelatnosti, kao npr. biolozi, agronomi, itd. S obzirom na to njima se moraju omogućiti jednostavni alati za upravljanje takvim sofisticiranim aplikacijama. Upravo takvu zadaću ima Intelov istraživački laboratorij na Berkley-u, gdje je razvijen takav paket alata pod nazivom TASK koji ruši barijere između visoke sofisticiranosti WSN sustava i krajnjih korisnika.  

  TASK se sastoji od slijedećeg:

  • TinyDB – softver koji omogućuje interakciju programa s senzorskim mrežama kroz deklarativno SQL sučelje.

 • TASK Server – server koji se vrti na portalu senzorske mreže a ponaša se kao njihov zastupnik na internetu.

• TASK DBMS – relaciona baza podataka koja služi za spremanje podataka o stanju mreže, senzorska očitanja, lokacije senzora te kalibracijske koeficjente

• TASK Client Tools – uključuje TASK razvojni alat koji omogućava korisniku da sprema senzorske metapodatke, TASK konfiguracijski alat koji omogućuje korisniku filtriranje podataka te odabiranje kolekcijskih podatkovnih intervala te sakupljanje kriterija, i TASK Visualization Tool koji omogućuje praćenje stanja mreže i senzorskih očitanja.

• TASK Field Tool – program koji se vrti na PDA, te zaprima dijagnozu i rješenje problema za razvijenu senzorsku mrežu

            TASK se također vrlo jednostavno povezuje s popularnim programima za obradu podataka kao što je MS Excel, Matlab, ArcGis itd. Trenutno radi s Mica2 i Mica2Dot senzorskim mrežnim platformama na vremenskim postajama, na portalu baziranom na Intel Xscale tehnologiji, te Miscrosoft x86 baziranim PC-ima s Linux ili Microsoft Windows operacionim sustavom.

 Network Infomechanical Systems (NIMS)

  NIMS je kreirao novu mobilnu senzorsku aplikaciju za istraživanje okoliša bez infrastrukture. Integrirajući ugrađenu senzorsku mrežu sa mobilnost stvoren je stabilan, samobrinući senzorski sustav.

             Mogućnosti koje pružaju senzorkske mreže su izrazito bitne u krucijalnim problemima današnjice kao što su pronalaženje zaliha pitke vode, zaliha ugljika i održavanja zdravlja društva. To su trenutno najveći izazovi u razvoju distribuiranih senzorskih sustava za rad u složenom okruženju, ujedno osiguravajući stabilnost i pouzdanost.

             Network Infomechanical Systems (NIMS) je projekt unutar istraživačkog centra Center for Embeded Network Sensing (CENS) koji razvija nove tehnologije unutar senzorskih ekoloških sustava. Kombinirajući fiksne i mobilne senzorske čvorove s infrastrukturom, daljinski senzorski sustavi postaju održivi čime senzorska mreža postaje sposobna prikupljati i distribuirati energiju, uvoditi nove senzore, pohranjivati komunikacijska rješenja te kalibrirati senzorski sustav. Posebnost ovakvog sustava je da pruža samosvjest koja će osigurati senzorske mreže sa sposobnošću ispitivanja svojih vlastitih performansi i konačno podesi fizičke konfiguracije da održavaju i optimiraju senzorske performanse.

            Sustav na slici je razvijen u okviru NIMS projekta za rad u otvorenom prostoru u Wind River, eksperimentalnoj šumi u Washington-u. Sustav posjeduje vertikalnu i horizontalnu sposobnost transporta, ugrađenim proračunavanjem, bežičnom mrežom i senzorskim sustavom. Senzorski sustav pruža artikuliranu obradu slike koju zahtjevaju mikroklimatski senzori za ispitivanje interakcije šume i atmosfere. Sustav je projektiran za karakterizaciju okoliša kao što su šume, rijeke i protjecanja, a u budućnosti i morskog okoliša.

 Zigbee Aliance :

             Zigbee Aliance je grupacija kompanija koje rade zajedno kako bi osigurale pouzdano, isplativije, uz manju potrošnju energenata, bežično umrežavanje, praćenje i kontrolu proizvodnje bazirane na otvorenom globalnom standardu. Radi se o novom općem standardu koji služi za bežićno umrežavanje proizvoda na određenoj frekvenciji.

             Cilj je osigurati veliku fleksibilnost, mobilnost i lakoću rukovanja proizvodima u svakodnevoj upotrebi, ugrađivanjem bežičnih i inteligentnih sustava u te proizvode. ZigBee tehnologija će se ugrađivati u proizvode različitih djelatnosti, od industrije do komercijalnih proizvoda itd. Prvi puta će kompanije imati bežićnu platformu koja će biti zasnovana na jednom standardu, optimiziranu za jedinstvene potrebe daljinskog nadgledanja i praćenja aplikacija.

             Predstavnici ZigBee udruge su tvrtke Philips, Honeywell, Motorola, Mitsubishi electric, Invensys

      ZigBee u odnosu na Bluetooth standard troši manje energije te je shodno tome bolji za aplikacije u kojima nije poželjno često mjenjati baterijsko napajanje.