Zlecenie 7211423 - Realizacja prac badawczych dotyczących opracowania...

nterfejsów komunikacyjnych.

Przedmiotem zamówienia jest realizacja prac badawczych dotyczących opracowania algorytmów wykrywania bliskości urządzeń bezprzewodowych wyposażonych w wiele interfejsów komunikacyjnych, jak np. Bluetooth, WiFi, LTE oraz wykorzystująca fuzję informacji pochodzących z innych sensorów, jak np. akcelerometru. Cel zamówienia Celem realizacji zamówienia jest opracowanie algorytmów wykrywających bliskość urządzeń mobilnych z niezawodnością co najmniej 90% w czasie co najwyżej 1s, na podstawie pomiarów oraz sygnałów wysyłanych za pomocą następujących interfejsów bezprzewodowych: Bluetooth, WiFi, LTE oraz poprzez zastosowanie fuzji danych z pomiarami z następujących czujników: akcelerometr, kompas elektroniczny, GPS, UWB. Opracowane rozwiązanie powinno działać dla dużej (ponad 100) liczby urządzeń znajdujących się w jednym pomieszczeniu. Należy także opracować sposób synchronizacji wykrytych informacji o lokalizacji lub bliskości z danymi przechowywanymi w chmurze obliczeniowe oraz budowę grafu relacji odległości pomiędzy urządzeniami mobilnymi, a następnie opracowanie mechanizmów przechowywania historii ewolucji takiego grafu i filtrowania zakłóceń. Przedmiot zamówienia Zamówienie obejmuje badania przemysłowe z dziedziny informatyki, które powinny zostać zrealizowane w 2 etapach:
Etap 1: Wykrywanie relacji bliskości pomiędzy urządzeniami (BP)
Opracowanie algorytmów wykrywających bliskość urządzeń mobilnych (np. telefonów komórkowych) poprzez transmisję i odbiór wiadomości typu beacon Bluetooth. Jako bliskość rozumiane jest wykrycie, iż obydwa urządzenia znajdują się w odległości nie większej niż około 5m.
Opracowanie mechanizmu wykrywanie bliskości za pomocą fuzji danych na temat dostępności punktów dostępowych WiFi, stacji bazowych LTE i innych danych z pomiarów sieci bezprzewodowych. Zwiększenie niezawodności i zmniejszenie stopy błędów algorytmu wykrywania bliskości do <10%.
Rozszerzenie opracowanego algorytmu o wykorzystanie GPS, akcelerometru i kompasów cyfrowych do pozyskania informacji mogących służyć do wykrywania relacji bliskości i wykrywania zmian, analiza możliwości wykorzystania również innych sensorów.
Rozszerzenie opracowanego algorytmu o wykorzystanie wskazań akcelerometru w celu wykrycia momentu potencjalnych zmian stanu relacji bliskości.
Badania nad wykorzystaniem UWB do wykrywania bliskości urządzeń wyposażonych w taki interfejs.
Przygotowanie narzędzi badawczych i środowiska testowego.

Etap II Skalowalność do dużej liczby użytkowników i rozproszona synchronizacja danych.
Badania skalowalności opracowanych w etapie 1 rozwiązań i możliwości ich zastosowania, gdy w jednym pomieszczeniu znajduje się >100 osób.
Badania symulacyjne kolizji beaconów i innych zdarzeń wpływających na poprawność wykrycia relacji bliskości.
Badania algorytmu wykrywania bliskości urządzeń z wykorzystaniem emulatora dla co najmniej 100 emulatowanych urządzeń.
Badania skalowalności opracowanego systemu wymiany danych w warunkach dużego zatłoczenia eteru.
Opracowanie mechanizmów zapewniających odporność algorytmu wykrycia bliskości na dużą stopę błędu i dużą zmienność przepływności bitowej transmisji.
Opracowanie algorytmów zarządzania sposobem jednoczesnej realizacji pomiarów na setkach urządzeń i zapewnieniem minimalizacji prawdopodobieństwa kolizji.
Optymalizacja zależności pomiędzy szybkością i niezawodnością wykrywania sąsiadów, a zużyciem energii – dobór parametrów częstości skanowania i rozsyłania wiadomości BLE za pomocą modeli symulacyjnych.
Fuzja danych o pomiarach z różnych urządzeń w celu wykrycia relacji przechodnich w grafie sąsiedztwa.
Opracowanie algorytmów synchronizacji danych zebranych lokalnie z danymi w chmurze i wymiany danych w sposób przyrostowy.
Analiza, które dane na temat pomiarów mają zostać przesłane i jak często, aby nie przeciążyć sieci, a jednocześnie zmaksymalizować poprawność wykrywania bliskości.
Przygotowanie narzędzi badawczych i środowiska testowego.