2013
informatika
Vezeték nélküli érzékelő hálózatok alkalmazása a katasztrófavédelem területén
Témavezető:
Dr. Oláh András
Dr. Oláh András
Összefoglaló
A felgyorsult technológiai fejlődés egyik központi kérdése a rövid- és hosszú távú kockázatminimalizálás. A biztonsági szempontok már a mérnöki vívmányok tervezés során érvényre jutnak, hogy a balesetek bekövetkezésének valószínűsége minimalizálható legyen, ugyanakkor a természeti katasztrófák után általában csak kármentésre nyílik lehetőség. Ráadásul a civilizáció fejlődése nyomán a védendő erőforrások nagyvárosokba sűrűsödnek, ahol súlyos anyagi és emberi életekben megnyilvánuló károk keletkeznek.
A kurrens infokommunikációs technológiai megoldások sokasága ültethető át a katasztrófavédelmi gyakorlatba, melyek közül a dolgozat fókuszában a vezeték nélküli érzékelő hálózatok alkalmazhatósága áll. A vezeték nélküli kommunikáció és a digitális elektronika fejlődése lehetővé tette az olcsó, multifunkcionális node-ok megjelenését, amelyek a hagyományos érzékelő berendezéseknél lényegesen kisebbek és képesek a rádiós kommunikációra. Ennek a technológiának a segítségével jöttek létre a vezeték nélküli szenzorhálózatok.
A TDK dolgozat középpontjában egy olyan, túlélők utáni keresés során felhasználható alkalmazás áll, amelynek alapja egy, az épületben elhelyezett, inaktív szenzorhálózat, mely egy katasztrófa bekövetkezte után aktiválódik, a csomópontokon lévő mikrofonnal pedig a felhasználó okostelefonján futó alkalmazás hangmintázatát keresi.
A kutatócsoportok mozgó adatgyűjtőjéhez az egyes node-ok egy valószínűségi mértéket továbbítanak, melynek segítségével lokalizálhatóak a csapdába esett túlélők. Annak érdekében, hogy a megfelelő szenzorsűrűség biztosított legyen, a hálózat (gazdasági okokból) csak nagyon olcsó szenzor node-okkal valósítható meg. Mivel az olcsó csomópontok a feladathoz nem rendelkeznek elegendő számítási kapacitással, szükséges, hogy a számításokat egy kijelölt klaszteren belül egymás között elosszák. A dolgozat bemutatja az alkalmazáshoz kifejlesztett protokollokat, az eredményeket validáló szimulációs eredményeket, valamint az alkalmazás implementációs tervét, és a főbb részeinek implementációjából létrehozott kísérleti prototípust.
A kurrens infokommunikációs technológiai megoldások sokasága ültethető át a katasztrófavédelmi gyakorlatba, melyek közül a dolgozat fókuszában a vezeték nélküli érzékelő hálózatok alkalmazhatósága áll. A vezeték nélküli kommunikáció és a digitális elektronika fejlődése lehetővé tette az olcsó, multifunkcionális node-ok megjelenését, amelyek a hagyományos érzékelő berendezéseknél lényegesen kisebbek és képesek a rádiós kommunikációra. Ennek a technológiának a segítségével jöttek létre a vezeték nélküli szenzorhálózatok.
A TDK dolgozat középpontjában egy olyan, túlélők utáni keresés során felhasználható alkalmazás áll, amelynek alapja egy, az épületben elhelyezett, inaktív szenzorhálózat, mely egy katasztrófa bekövetkezte után aktiválódik, a csomópontokon lévő mikrofonnal pedig a felhasználó okostelefonján futó alkalmazás hangmintázatát keresi.
A kutatócsoportok mozgó adatgyűjtőjéhez az egyes node-ok egy valószínűségi mértéket továbbítanak, melynek segítségével lokalizálhatóak a csapdába esett túlélők. Annak érdekében, hogy a megfelelő szenzorsűrűség biztosított legyen, a hálózat (gazdasági okokból) csak nagyon olcsó szenzor node-okkal valósítható meg. Mivel az olcsó csomópontok a feladathoz nem rendelkeznek elegendő számítási kapacitással, szükséges, hogy a számításokat egy kijelölt klaszteren belül egymás között elosszák. A dolgozat bemutatja az alkalmazáshoz kifejlesztett protokollokat, az eredményeket validáló szimulációs eredményeket, valamint az alkalmazás implementációs tervét, és a főbb részeinek implementációjából létrehozott kísérleti prototípust.
Dr. Oláh András
olaha@itk.ppke.hu