Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Napredne tehnike sledenja žarkom za karakterizacijo radijskega okolja in radijsko lokalizacijo

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.08.00  Tehnika  Telekomunikacije   

Koda Veda Področje
T180  Tehnološke vede  Telekomunikacijsko inženirstvo 

Koda Veda Področje
2.02  Tehniške in tehnološke vede  Elektrotehnika, elektronika in informacijski inženiring 
Ključne besede
predikcija radijskega signala, sledenje žarkom, lokalizacija v notranjosti, senzorska omrežja, računanje v oblaku
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (12)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  35934  dr. Klemen Bregar  Telekomunikacije  Mladi raziskovalec  2016 - 2019  36 
2.  29550  dr. Matic Herman  Komunikacijska tehnologija  Raziskovalec  2016 - 2017  11 
3.  26025  dr. Andrej Hrovat  Telekomunikacije  Raziskovalec  2016 - 2019  230 
4.  07109  dr. Tomaž Javornik  Telekomunikacije  Raziskovalec  2016 - 2019  435 
5.  05209  dr. Gorazd Kandus  Telekomunikacije  Upokojeni raziskovalec  2016 - 2019  556 
6.  50991  Jože Kulovic  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2018 - 2019 
7.  15087  dr. Mihael Mohorčič  Telekomunikacije  Vodja  2016 - 2019  476 
8.  12765  dr. Roman Novak  Telekomunikacije  Raziskovalec  2016 - 2019  143 
9.  09856  dr. Igor Ozimek  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2016 - 2019  178 
10.  17166  dr. Gregor Pipan  Interdisciplinarne raziskave  Raziskovalec  2016 - 2019  44 
11.  26466  Miha Smolnikar  Telekomunikacije  Raziskovalec  2016 - 2019  100 
12.  21555  dr. Marjan Šterk  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2016 - 2019  69 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  90.600 
2.  2012  XLAB razvoj programske opreme in svetovanje d.o.o.  Ljubljana  1639714  322 
Povzetek
Brezžična omrežja naslednje generacije se bodo za zagotavljanje bistveno višjih prenosnih kapacitet ob manjši porabi energije in bolj učinkoviti rabi radijskih virov morala natančno in v realnem času zavedati radijskega okolja, v katerem bodo obratovala in se mu prilagajala. Današnje metode karakterizacije radijskega okolja in njihove implementacije tega še ne omogočajo. V predlaganem projektu bomo metodo sledenja radijskim žarkom, telekomunikacijsko inačico sorodne tehnike na področju računalniške grafike, obravnavali z vidika optimizacije algoritmov za učinkovito karakterizacijo dinamičnih radijskih okolij. Vpeljali bomo nove koncepte, kot sta cevovodna arhitektura procesiranja in diskretizacija z rasterizacijo, z namenom pospešitve izvajanja algoritmov v bližino interaktivnih hitrosti. Cevovodne arhitekture so uveljavljen način pospeševanja v računalniški grafiki, ki je prilagojen strojnim arhitekturam z visoko stopnjo vzporednega izvajanja. Cilj projekta je prilagoditev cevovodnih arhitektur na telekomunikacijski problem. Z diskretizacijo s pomočjo rasterizacije pa želimo izkoristiti prostorsko koherentnost radijskih valov in prilagoditi uveljavljeno metodo slik za izvajanje na grafičnih pospeševalnikih. Učinkovita implementacija predlaganih algoritmov na večjedrnih platformah in kot storitev v oblaku bo omogočila uporabo natančnejše deterministične karakterizacije radijskega okolja v telekomunikacijskih problemih, v katerih omejeni računski viri na kraju samem ne omogočajo najboljše rešitve. Preko storitve v oblaku bo izračun radijskega okolja dostopen širokemu krogu potencialnih uporabnikov, od razvijalcev različnih spletnih in mobilnih aplikacij do načrtovalcev brezžičnih omrežij in omrežnih operaterjev. Lokalizacija senzorskih vozlišč na podlagi skupinskih odločitev je izrazit primer problema, v katerem lahko napredne tehnike sledenja žarkom pripomorejo k izboljšanju natančnosti izračuna pozicije vozlišč, omejene računske zmogljivosti senzorskih naprav pa tega ne omogočajo. Eden izmed ciljev projekta je zato raziskati načine izboljšanja natančnosti in robustnosti lokalizacije brezžičnih vozlišč z integracijo determinističnega modela radijskega kanala, implementiranega kot storitev v oblaku, v obstoječe postopke. Med obetavnimi metodami za tovrstno izboljšavo je metoda ujemanja meritev z informacijo o prstnem odtisu lokacije, saj že v osnovi upošteva zakasnjene komponente signala, ki dospejo v sprejemno točko po različnih poteh.
Pomen za razvoj znanosti
Program projekta je interdisciplinaren in vključuje vrsto inovativnih elementov, ki so pomembni tako za razvoj novih tehnologij kot tudi za razvoj znanosti in stroke. S predlaganim projektom pričakujemo neposreden doprinos k razvoju znanosti na vrsti področij. V okviru projekta bodo tako pridobljena nova spoznanja na področjih širjenja radijskega signala, modeliranja radijske propagacije in učinkovitega izkoristka radijskega spektra. Razviti bodo novi postopki in algoritmi za natančnejšo lokalizacijo v brezžičnih senzorskih omrežjih in s tem pridobljena nova spoznanja, ki bodo doprinesla k učinkovitejšemu upravljanju porazdeljene senzorske infrastrukture. Predlagani projekt torej sodi na področje, ki predstavlja temelj načrtovanja brezžičnih komunikacij in je kot tak relevanten za širše področje telekomunikacij. Rezultati bodo neposredno uporabni v postopkih načrtovanja in postavitve vseh vrst brezžičnih komunikacijskih omrežij in bodo prispevali k napredku pri razvoju naslednje generacije brezžičnih sistemov 5G. Integracija novih metod predikcije radijskega signala s postopki radijske lokalizacije, ki je predvidena v drugem delu projekta, bo neposredno vplivala na izboljšanje kvalitete storitev, kot so sledenje blagu, vodenje skladišč, navigacija v zaprtih prostorih in na pojav povsem novih lokacijsko-odvisnih storitev. Projekt delno nadgrajuje in razširja že zaključeni temeljni projekt J2-4197 in raziskovalni program P2-0016, ki je osredotočen na brezžična komunikacijska omrežja in storitve. Raziskovalni rezultati bodo objavljeni v mednarodno priznanih revijah s faktorjem vpliva in predstavljeni na priznanih mednarodnih konferencah. Pričakujemo tudi sodelovanje na evropskih projektih Obzorja 2020, ki razvoj tehnologij za uvajanje brezžičnih sistemov 5G, koncepta interneta stvari ter pametnih mest in skupnosti opredeljuje kot prioritetna področja raziskovanja. Projekt tako predstavlja priložnost tudi za prijavo novih skupnih mednarodnih projektov in s tem intenzivnejše vključevanje slovenske znanosti v razvoj in uveljavljanje koncepta interneta prihodnosti in 5G.
Pomen za razvoj Slovenije
Projekt sodi na področje, ki na nacionalni in EU ravni predstavlja eno izmed prednostnih raziskovalnih področij. Analize namreč kažejo, da je mogoče z investicijami v digitalno gospodarstvo spodbuditi gospodarsko rast, zaposlovanje in blaginjo prebivalstva (http://europa.eu/rapid/press-release_IP-10-571_sl.htm). Z namenom hitrejšega razvoja v smeri digitalne družbe, EU pospešeno vlaga v razvoj pete generacije mobilnih omrežij (5G) in spodbuja inovacije na področju “pametne povezljivosti” (smart connectivity). Predlog projekta se neposredno odziva na raziskovalno-razvojne izzive z omenjenih področij. Nova znanstvena spoznanja bo mogoče neposredno uporabiti pri (1) razvoju novih (personaliziranih) lokacijsko in časovno odvisnih storitev in (2) boljšem izkoristku radijskega spektra. Rezultati bodo uporabni na številnih področjih tj. od prometa, logistike, kreativnih industrij, vse do področja upravljanja z javno infrastrukturo in zagotavljanja različnih javnih storitev. Projekt bo omogočil razvoj novih tržnih lokacijsko in časovno odvisnih storitev ter prispeval k višji kakovosti javnih storitev. S stališča javnih storitev se na obravnavanem področju izkazuje potencial pri uvajanju celovitih in integriranih sistemskih rešitev, ki vključujejo več javnih storitev. Rešitve bodo preizkušene na eksperimentalnem senzorskem omrežju LOG-a-TEC, s čimer bodo praktično preučene možnosti uvedbe integriranih javnih storitev. Ob upoštevanju ugotovitev poročila Juniper Research, da bo trg lokacijsko in časovno odvisnih storitev do leta 2019 presegel 43 milijard dolarjev prihodkov (http://www.juniperresearch.com/press-release/context-and-location-based-services-pr2), ocenjujemo, da je investiranje v razvoj natančnejše lokalizacije z brezžičnimi napravami tudi ekonomsko upravičeno. Projektni rezultati bodo zanimivi tako za mala (zagonska) podjetja, večja (telekomunikacijska) podjetja ter upravljavce javne infrastrukture. Ker se projekt usmerja v t.i. digitalni sektor, v katerem je zaposlenih veliko mladih (http://europa.eu/rapid/press-release_MEMO-13-779_sl.htm), bo projekt dodatno prispeval tudi k nižanju brezposelnosti mladih kot ene izmed ranljivih ciljnih skupin na trgu dela. Sestava konzorcija, v katerem poleg raziskovalne skupine z IJS sodelujeta tudi podjetji Xlab in Alanta, daje zagotovilo, da bo prišlo do prenosa projektnih rezultatov v gospodarstvo in njihove komercializacije. Oba gospodarska partnerja vstopata v projekt zaradi jasno izraženih poslovnih potreb. Podjetje Xlab je namreč eno uspešnejših podjetij na področju razvoja in trženja spletnih in mobilnih aplikacij v oblaku v Sloveniji, podjetje Alanta pa je specializirano za nudenje storitev infrastrukture v oblaku.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Vmesno poročilo, zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Vmesno poročilo, zaključno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno