Stojantiesiems

Daiktų interneto sprendimus kuria lietuvių tyrėjai – tarp kurių ir VGTU mokslininkai

Naujienos Naujienos - mano.vilniustech.lt VILNIUS TECH Naujienų portalas Sausio 3, 2019

Miestui svarbiose vietose matuojamos nuasmenintų žmonių vidutinės emocijos, afektinės būklės, fiziologiniai duomenys leidžia nustatyti, kaip žmonės jaučiasi viešosiose erdvėse. Iš šių duomenų sudaryti emociniai, afektiniai ir fiziologiniai žemėlapiai bei personalizuota rekomendacinė sistema turėtų padėti miesto planuotojams sukurti patogesnę, sveikesnę ir geriausiai gyventojų ir miesto svečių poreikius atitinkančią miesto aplinką ir paslaugų sferą.

Vaizdo neuroanalitikos sistema, sukurta Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) mokslininkų bendradarbiaujant su sostinės savivaldybe, gali tapti vienu inovatyviausiu įrankiu planuojant viešąsias miesto erdves. Šis projektas – tarp sėkmingiausių Lietuvos tyrėjų darbų, vykdomų daiktų interneto (angl. „Internet of Things – IoT“) srityje. Daiktų internetas – tai internetu sąveikaujantys įrenginiai, kurie tarpusavyje dalinasi informacija.    

Ekspertų teigimu, daiktų internetas nepaliaujamai augs. 2020 metais vienam planetos gyventojui teks vidutiniškai 6,58 prie interneto prijungto įrenginio, kai 2003 metais šis rodiklis buvo vos 0,08 prie pasaulinio tinklo prijungto daikto. Ir tie daiktai tapo gerokai įvairesni bei protingesni. Neabejojama, kad daiktų internetas atveria verslui naujų galimybių inovacijų ir paslaugų srityse.

Vilniečių emocijos – ant paminklų ir sienų

Kaip pasakojo VGTU Statybos fakulteto Statybos valdymo ir nekilnojamojo turto katedros vedėjas prof. habil. dr. Artūras Kaklauskas, virš metų vykdomas unikalus eksperimentas kartu su Vilniaus miesto savivaldybe, taikant per „Horizonto 2020" programos projektą ROCK sukurtą vaizdo neuroanalitikos sistemą. Neseniai eksperimentas buvo pristatytas Lisabonoje vykusiame kultūros forume „Europos miestai“. Taip pat ES Komisijos kvietimu Video neuroanalitikos sistema buvo pristatyta Briuselyje vykusioje tarptautinėje H2020 programos parodoje “Community of Innovators in Cultural Heritage” (Kultūros paveldo naujovių bendruomenė) ir konferencijoje.

Vaizdo neuroanalitikos sistemos sukauptos nuasmenintų žmonių vidutinės emocijos (linksmas, nuliūdęs, piktas, nustebęs, pasibaisėjęs, pasišlykštėjęs, neutralus būvis), afektinės būklės (nuobodulio, susidomėjimo ir painiavos), fiziologiniai duomenys (vidutinė praeivių veido temperatūra, sudėtis pagal lytį ir amžiaus grupes, pulsas, kvėpavimo dažnis) integruotai analizuojami su oro sąlygomis ir tarša bei nustatomos įvairios tendencijos. Kartu įvairia spalvų gama ant paminklų ir sienų perteikiama, kaip jaučiasi konkretus žmogus ar nuasmeninti praeiviai įvairiose Vilniaus vietose.

Neuroanalitikos sistemos jutikliai fiksuoja ir kaupia informaciją ištisus metus. Analizuojant šiuos nuasmenintus duomenis tiriama suminė laimės išraiška. Vertinant atsižvelgiama į žmonių nuotaikas ir fiziologinę būklę veikiančią aplinką: cirkadinį ritmą, savaitės dienas, magnetinį žemės aktyvumą, oro temperatūrą, vėją, drėgmę ir kitus rodiklius. Vienas pagrindinių miesto neuroanalitikos tikslų, pasak prof. A. Kaklausko, –  kurti viešąsias erdves, kuriose žmonės jaustųsi komfortiškai, maloniai, būtų mažinamas stresas, depresija bei labiau tenkinami kiti žmonių poreikiai.

SAVAS namas

Kitas VGTU Statybos fakulteto tyrėjų įgyvendinamas projektas daiktų interneto srityje skirtas Sumanių, apsimokančių ir adaptyvių pastatų kompetencijų centrui (SAVAS) sukurti. Siekiant skatinti statinių informacinį modeliavimą (angl. Building Information Modeling – BIM), bus pasiūlytas Lietuvos rinkai naujas SAVAS sistemos prototipas, jungiantis naujus BIM objektus. Prototipas bus testuojamas realiomis sąlygomis administraciniame pastate, kuris buvo projektuojamas ir statomas naudojant BIM technologiją.

Kaip nurodė prof. A. Kaklauskas, rinkai numatomų pasiūlyti kelis naujus BIM objektus. Per projektą sukurtas dinaminis BIM prototipas, realiu laiku iš įvairių daviklių ir informacijos šaltinių kaupsiantis duomenis, susijusius su pastato naudojimu. Be projektinių duomenų, bus renkami duomenys apie vartotojų socialines ir demografines charakteristikas, energijos suvartojimą, vandens kokybę, vidaus ir lauko oro taršą, triukšmą, vidaus mikroklimato sąlygas, pastatų naudotojų savijautą, sergamumą, emocinę būklę, taip pat kiti biometriniai ir fiziologiniai duomenys. Taip bus panaudotas didžiausias privalumas, kurį suteikia BIM technologijos – visapusiškos informacijos apie pastatą sukūrimas, kaupimas ir valdymas.

Naudojant intelektinę prognozuojančią pastato sprendimų paramos sistemą bus galima įvertinti pastatų naudingumą, sužinoti vartotojų pasitenkinimo lygį. Sistema teiks rekomendacijas pastatų valdytojams, kaip didinti pastato vertę bei jį valdyti krizės laikotarpiu.

Pastato energinio efektyvumo darnaus valdymo ekspertinė sistema bus skirta pastato integralioms energinėms savybėms valdyti, nuolat vertinant išteklių (energetinių, vandens, oro) vartojimo ir pastato priežiūros (įskaitant atnaujinimą) efektyvumo didinimo galimybes. Per projektą numatoma parengti vieną sprendinių, padedančių sumažinti iškastinio kuro poreikius pastatams tobulinant jų šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemas, didinant jų naudojimo efektyvumą.

Išmaniosios interaktyvios oro kokybės valdymo ir taršos mažinimo sistemos daviklių tinklas nuolat rinks informaciją apie pagrindinius vidaus oro teršalus, galinčius sukelti įvairias ligas. Išmaniųjų daviklių kas 15 minučių siunčiamus duomenis apie oro teršalų koncentraciją bus bandoma susieti su gyventojų sergamumu imant duomenis iš poliklinikų. Informacija bus analizuojama ir sudaroma išsami duomenų bazė.

Pastato laikančiųjų konstrukcijų eksploatacijos stebėsenos ir vertinimo rekomendacinė sistema bus viena pirmųjų pasaulyje. Ją bus galima naudoti eksploatuojant ir prižiūrint pastatus Lietuvoje ir užsienyje, racionaliau panaudojant žmogiškuosius, materialinius ir finansinius išteklius.

Išmanioji apsimokančioji emocinės kompiuterijos sistema, remdamasi dinaminio BIM prototipo teikiamais duomenimis ir vartotojo elgesio informacija, prisitaikys prie naudotojų poreikių, pateikdama aplinkos gerinimo sprendimus, pavyzdžiui, reguliuos apšvietimą, per pertraukas įjungs muziką.

Mokslininkai – pasaulinės bendruomenės nariai

Kauno technologijos universiteto (KTU) Informatikos fakulteto Realaus laiko kompiuterinių sistemų centro tyrėjai, kaip sakė direktorius prof. Egidijus Kazanavičius, daiktų interneto srityje dirba jau keliolika metų. Šiuo metu mokslininkai plėtoja pasaulinį daiktų interneto tinklą „LoRa“, yra šios tarptautinės bendruomenės nariai. Kaune jau išdėstyta 12 stočių. Iš viso bendruomenė jungia netoli 60 tūkst. kūrėjų ir vartotojų visame pasaulyje.

„Jei su kokiu nors daiktų interneto įrenginiu keliautumėte to tinklo aprėpiama teritorija, galėtume gauti informaciją, kur šis įrenginys yra ir kas yra aplink jį“, –  patikino prof. E. Kazanavičius.
Per vieną naujausių KTU mokslininkų vykdomų daiktų interneto projektų kuriamas išmanusis pakabukas, fiksuojantis asmens žingsnių skaičių ir iškilusias problemas, kai reikalinga pagalba. Pavyzdžiui, senyvo amžiaus žmogus dėl sveikatos sutrikimų nugriūva ar praranda sąmonę. Pagalbos signalas nusiunčiamas daiktų interneto tinklu į informacinę sistemą ir atskuba pagalba ten, kur jos reikia.
Kita sritis, kurioje plėtojami tyrimai, skirta išmaniesiems namams. Juose yra aibė daiktų: virtuvinės įranga, buitinė technika, šildymo valdymo sistemos. Įvairūs jutikliai surenka informaciją ir būsto kompiuteryje priimami sprendimai.

KTU mokslininkai taip pat įsitraukę į “Horizonto 2020” programos projektą „InnoITeam“. Baltijos šalių regione kuriamas daiktų interneto technologijų kompetencijos centras.

„Šiuo projektu sieksime kurti išmaniųjų daiktų technologijas sujungdami kai kurių miestų ir institucijų išmaniuosius daiktus Švedijoje su Baltijos šalių regionu. Laimėtas pirmas projekto etapas, kitais metais turėtų atsirasti kompetencijos centras. Bus koncentruojamas žmogiškųjų išteklių potencialas ir infrastrutūra vykdyti tyrimus bei kurti produktus, juos komercializuoti ir diegti į rinką“, – pasakojo prof. E. Kazanavičius.

Saugos iššūkiai

VGTU Fundamentinių mokslų fakulteto tyrėjai kartu su KTU mokslininkais laimėjo „Horizonto 2020“ programos „InnoITeam“ projektą ir jau pateikė paraišką antram jo etapui. Projektas apima penkių tematikų tyrimus. VGTU kuruoja kibernetinės saugos sritį.

„Daiktų, turinčių ryšį su internetu, šiuo metu jau yra nemažai. Tačiau svarbus ne tik daiktų funkcionalumas, bet ir perduodamų duomenų apsauga", – pabrėžė VGTU Fundamentinių mokslų fakulteto prodekanas doc. dr. Nikolajus Goraninas.

VGTU įgyvendinti keli iniciatyviniai projektai, per kuriuos kurti įrenginiai, kurie galėtų būti, pasak dr. N. Goranino, papildoma apsauga „protingiems“ daiktams, prijungtiems prie interneto. Vienas prototipas, sukurtas pažeidžiamumo paieškai, nustato, ar programinė įranga, įdiegta į išmaniuosius įrenginius, prijungtus prie interneto, nėra pasenusi ir ar nereikia jos atnaujinti. Kitas prototipas – įsiskverbimo detektavimo sistema – praneša apie pastebėtą įtartiną srautą, aptiktą kenksmingą kodą. Trečias prototipas – ugniasienė, skirta riboti bandymus atakuoti daiktų interneto įrenginius.

Planuojama plėtoti projektus toliau: tobulinti įrenginių funkcionalumą ir didinti pažeidžiamumo skaitytuvų pajėgumą, kad galėtų kuo daugiau skenuoti ir aptikti pažeidimų, nes daiktų, prijungiamų prie daiktų interneto, nuolat daugėja.

Šaltinis: Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra

 

Galerija

Panašios naujienos

„Rail Baltica“ – naujas Baltijos šalių geležinkelių transporto stuburas, iš esmės pakeisiantis regiono susisiekimo ir logistikos žemėlapį
„Rail Baltica“ – naujas Baltijos šalių geležinkelių transporto stuburas, iš esmės pakeisiantis regiono susisiekimo ir logistikos žemėlapį
Šiandien geopolitiniai iššūkiai ir sparčiai kintantys jų diktuojami nauji ekonominiai poreikiai verčia iš naujo įvertinti Lietuvos geležinkelių sistemos reikšmę. Nors ši infrastruktūra mūsų teritorijoje atsirado dar XIX amžiuje, jos raida ilgą laiką buvo formuojama ne Lietuvos žmonių ar jų verslų poreikių, bet svetimų imperinių interesų. Todėl šiandien turime tinklą, kuriame vis dar juntami istoriniai sprendimai – nuo vėžės pločio iki maršrutų logikos. Vis dėlto, prasidėję pradėti globalūs pokyčiai ir ambicingi projektai, tokie kaip „Rail Baltica“, atveria galimybę iš esmės perkurti šalies susisiekimo geležinkelių žemėlapį.  Apie tai, kodėl geležinkelių modernizacija šiandien yra ne tik techninis, bet ir strateginis valstybės sprendimas, lemsiantis Lietuvos mobilumą susisiekimą, ekonomiką ir saugumą ateinantiems dešimtmečiams, pasakoja VILNIUS TECH mokslininkas dr. Gediminas Vaičiūnas. [caption id="attachment_115070" align="alignnone" width="683"] Doc. dr. Gediminas Vaičiūnas (autorius Audrius Žilėnas)[/caption] Istorinis kontekstas: kodėl geležinkelių modernizacija tokia svarbi? Pasak Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VILNIUS TECH) Mobiliųjų mašinų ir geležinkelių katedros docento dr. Gedimino Vaičiūno, istoriškai geležinkelių transporto infrastruktūra Lietuvos teritorijoje buvo daugiausia formuojama ne pagal mūsų šalies poreikius. XIX amžiuje nutiesta Sankt Peterburgo–Varšuvos geležinkelio linija, kaip ir daugelis kitų tuo laikotarpiu nutiestų linijų, buvo imperinis projektas, pirmiausia skirtas teritorijų integracijai į Rusijos imperiją, ir tik iš dalies regiono gyventojų mobilumui ar ekonomikai stiprinti. Geležinkelių atsiradimas paskatino didesnių ir mažesnių miestų augimą, tačiau jų struktūra iki šiol lemia nevisai racionalų susisiekimą šalies viduje, sako docentas: „Pavyzdžiui, neturime tiesioginės linijos tarp Kauno ir Klaipėdos, o susisiekimas traukiniu su Europa yra komplikuotas dėl skirtingų geležinkelio sistemų, kadangi Lenkija, išsivadavusi iš Rusijos imperijos XX-ame amžiuje, nedelsdama pasikeitė geležinkelio linijas pagal europinius standartus. Deja, bet Lietuvą prijungus prie Sovietų Sąjungos (SSRS), visi geležinkeliai buvo pritaikyti prie rusiškos vėžės standartų. Atkūrus Nepriklausomybę ir juos perėmus iš SSRS pavaldumo, dideliu iššūkiu tapo šią atgyvenusią sistemą išlaikyti, ypač kai tuo metu žlugo dauguma sovietinių įmonių“, – pasakoja Transporto inžinerijos fakulteto mokslininkas dr. G. Vaičiūnas. Pasibaigus šaltajam karui, geležinkeliams atsivėrė tranzito Rytai–Vakarai galimybės: iš buvusių SSRS teritorijų į Baltijos uostus gabenti nebrangius masinius krovinius, daugiausia resursus – metalą, medieną, anglį, naftos produktus ar baltarusiškas trąšas. Toks verslas Lietuvos geležinkeliams leido to meto sąlygomis palyginus neblogai išgyventi: buvo aptvarkyta infrastruktūra, įsigyta šiek tiek naujų riedmenų. „Vis dėlto, šio resurso nepakako esminiams proveržiams, tokiems kaip ruožų elektrifikacija ar radikalus riedmenų parko atnaujinimas. Ką jau kalbėti apie naujų geležinkelio linijų tiesimą ar esamų linijų modernizavimą iš esmės pritaikant didesniems greičiams. Tam nepakanka vien tik pagerinti bėgių kelio konstrukciją – tam daug kur reikia kapitaliai rekonstruoti sankasą, tiltus, viadukus, o tai didžiulės investicijos. Todėl ilgą laiką situacija geležinkeliuose buvo kompromisas tarp norų ir galimybių, bei kurį laiką visuomenę ir politikus tenkino. Prasidėjus karui Ukrainoje, Lietuva galutinai nusigręžė nuo Rusijos ir Baltarusijos krovinių tranzito, prioritetu tapo „Rail Baltica“ tiesimas ir visiškas turimo tinklo elektrifikavimas“, – paaiškina docentas. Nauji pokyčiai – naujos galimybės verslui ir gyventojams „Rail Baltica“ iš esmės keičia iki šiol egzistavusią paradigmą. Tai – moderni, europinio standarto (1435 mm vėžės) geležinkelio linija, kuri sujungs Lietuvą, Latviją ir Estiją su Vidurio ir Vakarų Europa. Taip ji taps svarbia transporto arterija ne tik Šiaurės–Pietų kryptimi, bet ir sujungs Baltijos šalis geležinkelio linijomis Rytų–Vakarų kryptimis, pavyzdžiui, Varšuva–Berlynas. Prie šios linijos ateityje bus galima jungti kitas, naujai tiesiamas europinio standarto geležinkelio linijas, formuosiančias naują Baltijos šalių geležinkelių transporto infrastruktūrą, jau nebepriklausomą nuo 1520 mm geležinkelių sistemos. Nutiestose linijose bus galima atidaryti naujus maršrutus, labiau orientuotus į Lietuvos miestų ir miestelių interesus nei dabartinis geležinkelių tinklas. Doc. dr. G. Vaičiūnas pabrėžia, kad dažnai viešojoje erdvėje keliami klausimai dėl planuojamo traukinių greičio (iki 240 km/h) nėra vienintelis projekto vertinimo kriterijus. Geležinkelių efektyvumas priklauso nuo atstumų tarp stočių, maršrutų struktūros ir integracijos į bendrą sistemą. „Labai svarbu tai, kad šioje geležinkelio linijoje važinės nauji, patikimi ir keleiviams patogūs traukiniai, kurie bus varomi elektros energija – tai ir pigiau, ir švariau nei dyzeline trauka. Todėl visumoje „Rail Baltica“ sprendiniai atitinka racionalius Europos transporto planavimo principus, tokius kaip tvarumas ir ekologiškumas, sanglauda ir pasiekiamumas.“ Projektas taip pat atveria naujas galimybes gyventojams ir verslui. Prognozuojama, kad kelionės tarp Baltijos šalių sostinių taps kasdienybe, o Varšuva ir kiti didieji Vidurio Europos miestai bus pasiekiami per vieną dieną. Tai skatins darbų bei verslų mobilumą, turizmą ir regionų ekonominę integraciją. Ne mažiau svarbus ir technologinis aspektas. „Rail Baltica“ linijoje bus įdiegtos pažangios eismo valdymo sistemos, o europinio standarto infrastruktūra leis naudoti vakarietišką riedmenų parką bei modernias geležinkelių technologijas, kurios iki šiol buvo ribotai prieinamos dėl skirtingų sistemų. „Rail Baltica“ strateginė reikšmė ir iššūkiai Projektas taip pat turi ir aiškią strateginę reikšmę gynybos srityje. NATO reikalavimus atitinkanti 1435 mm vėžė sudarys sąlygas efektyvesniam kariniam mobilumui regione, o tai tampa vis svarbesniu veiksniu vertinant infrastruktūros projektus, sako docentas. „Suprantama, šią geležinkelio transporto liniją reikės saugoti ir kaip strateginės infrastruktūros objektą, ypač turint galvoje, kad ji eina per Suvalkų koridorių. Geležinkelio tiltai, viadukai ar tuneliai agresijos atveju gali tapti vienais iš pirmųjų taikinių, siekiant atkirsti regioną nuo kitų  NATO šalių, todėl jų apsaugai turės būti skiriamas ypatingas dėmesys“, – priduria mokslininkas. Vis dėlto, jis taip pat atkreipia dėmesį, kad projekto įgyvendinimo tempai išlieka iššūkiu. Nors oficialiai planuojama pagrindinius darbus Lietuvoje užbaigti iki 2028 m., o visą projektą – iki 2030 m., šie terminai vertinami atsargiai. „Dėl infliacijos keičiasi planuotos projekto darbų sąmatos, po kiekvieno didesnio pokyčio jas reikia vėl derinti. Be to, projekte dalyvauja skirtingos valstybės, jos turi šiek tiek skirtingus prioritetus, todėl šalių pažanga netolygi. Neretai projektavimo ir žemės paėmimo procedūros užtrunka ilgiau nei tikimasi. Visi šie veiksniai lemia, jog projektas juda ne visai tokiu tempu, kaip norėtųsi.“ „Rail Baltica“ nėra tradicinis verslo projektas – tai strateginis geopolitinis sprendimas, kurio vertė matuojama ne vien finansine grąža, bet ilgalaike Baltijos šalių integracija į Europos transporto, ekonomikos ir saugumo sistemas, teigia doc. dr. Gediminas Vaičiūnas. Taip pat šis projektas atvers galimybę Baltijos šalims ateityje sklandžiai pereiti prie europinio standarto ir vietiniame geležinkelio tinkle. „Ateityje „Rail Baltica“ taps naujuoju Baltijos šalių geležinkelių transporto stuburu, iš esmės pakeisiančiu regiono susisiekimo ir logistikos žemėlapį“, – apibendrina VILNIUS TECH mokslininkas. Iliustracinės nuotr. autorius Jonas Balčiūnas
Plačiau