Wireless distributed intelligence in personal applications

Abstract

Tietokoneet ovat historian kuluessa kehittyneet keskustietokoneista hajautettujen, langattomasti toimivien järjestelmien suuntaan. Elektroniikalla toteutetut automaattiset toiminnot ympärillämme lisääntyvät kiihtyvällä vauhdilla. Tällaiset sovellukset lisääntyvät tulevaisuudessa, mutta siihen soveltuva tekniikka on vielä kehityksen alla ja vaadittavia ominaisuuksia ei aina löydy. Nykyiset lyhyen kantaman langattoman tekniikan standardit ovat tarkoitettu lähinnä teollisuuden ja multimedian käyttöön, siksi ne ovat vain osittain soveltuvia uudenlaisiin ympäristöälykkäisiin käyttötarkoituksiin.

Ympäristöälykkäät sovellukset palvelevat enimmäkseen jokapäiväistä elämäämme, kuten turvallisuutta, kulunvalvontaa ja elämyspalveluita. Ympäristöälykkäitä ratkaisuja tarvitaan myös hajautetussa automaatiossa ja kohteiden automaattisessa seurannassa. Tutkimuksen aikana Seinäjoen ammattikorkeakoulussa on tutkittu lyhyen kantaman langatonta tekniikkaa: suunniteltu ja kehitetty pienivirtaisia radionappeja, niitten ohjelmointiympäristöä sekä langattoman verkon synkronointia, tiedonkeruuta ja reititystä. Lisäksi on simuloitu eri reititystapoja, sisäpaikannusta ja kaivinkoneen kalibrointia soveltaen mm. neurolaskentaa. Tekniikkaa on testattu myös käytännön sovelluksissa.

Ympäristöälykkäät sovellusalueet ovat ehkä nopeimmin kasvava lähitulevaisuuden ala tietotekniikassa. Tutkitulla tekniikalla on runsaasti uusia haasteita ihmisten hyvinvointia, terveyttä ja turvallisuutta lisäävissä sovelluksissa, kuten myös teollisuuden uusissa sovelluksissa, esimerkiksi älykkäässä energiansiirtoverkossa.

The development of computing is moving from mainframe computers to distributed intelligence with wireless features. The automated functions around us, in the form of small electronic devices, are increasing and the pace is continuously accelerating. The number of these applications will increase in the future, but suitable features needed are lacking and suitable technology development is still ongoing. The existing wireless short-range standards are mostly suitable for use in industry and in multimedia applications, but they are only partly suitable for the new network feature demands of the ambient intelligence applications.

The ambient intelligent applications will serve us in our daily lives: security, access control and exercise services. Ambient intelligence is also adopted by industry in distributed amorphous automation, in access monitoring and the control of machines and devices.

During this research, at Seinäjoki University of Applied Sciences, we have researched, designed and developed short-range wireless technology: low-power radio buttons with a programming environment for them as well as synchronization, data collecting and routing features for the wireless network. We have simulated different routing methods, indoor positioning and excavator calibration using for example neurocomputing. In addition, we have tested the technology in practical applications.

The ambient intelligent applications are perhaps the area growing the most in information technology in the future. There will be many new challenges to face to increase welfare, health, security, as well as industrial applications (for example, at factories and in smart grids) in the future.