Student World

Miniaturní senzory schopné bezdrátové komunikace již dnes nacházejí využití ve stavebnictví, v potravinářství i v dalších odvětvích.

Tento článek je překladem z amerického Computerworldu. Plná verze českého textu vyšla v CW 42/2004.

Technologie bezdrátových senzorických sítí byla v minulých letech často prezentována jako zajímavý módní výstřelek, který by snad někdy mohl najít i praktické uplatnění. Situace se ale mění. Miniaturní senzory, které jsou schopny měřit vybrané fyzikální veličiny a navzájem si je předávat prostřednictvím bezdrátového spojení, se objevují v prvních aplikacích.
Mezi účastníky nedávné konference Wireless Sensing Solutions se například vedle investorů, inženýrů a marketingových guru objevili také dva zaměstnanci jedné velké pojišťovny. Jejich cílem bylo dozvědět se více o technologii, která byla tématem zmíněné konference, a o možnostech jejího využití v praxi.
Ted Dorner pracuje jako manažer datového centra v jedné z poboček pojišťovny, Mark Clauss má na starosti dohled nad pohledávkami a pracuje v centrále firmy. Oba jsou členy skupiny, jež vyhodnocuje možný vliv nových technologií na firmu a její zákazníky. Oba se domnívají, že možnosti bezdrátových senzorických sítí -– tedy sítí miniaturních monitorovacích a měřících zařízení napájených bateriemi a vybavených vysílači -– jsou pro jejich firmu velmi lákavé.
V čem by senzory mohly pojišťovně pomoci? „U pojišťoven představují vždy problém jejich náklady,“ říká Clauss. „Proto si klademe otázku: Existuje způsob, jak snížit počet ztrát nebo jejich finanční objem pomocí bezdrátových senzorů?“ Jeho odpověď zní kladně.
Představme si například využití senzorů, které odhalí hromadění usazenin v komíně dříve, než se vznítí, nebo budou sledovat pokles teploty vodovodní trubky a zabrání tak jejímu prasknutí. Clauss ale současně varuje, že existuje spousta problémů týkajících se soukromí, standardů a dalších otázek, které je nutné vyřešit, než bude takové technologie možné využít. Dorner s ním souhlasí: „Zatím se jedná o čistě vědecký výzkum.“

Mnoho možností výběru

Úkoly pro výzkum v oblasti bezdrátových senzorických sítí jsou rozsáhlé, což dokázala i výše uvedená konference. Nové produkty, mnohdy pocházející od nedávno vniknuvších firem, jako je Cirronet, Crossbow Technology nebo Dust Networks, se objevují jako houby po dešti. Několik výrobců už nabízí „ZigBee-ready“ čipové sady a sady protokolů.
Vzniká také další fórum, od něhož se očekává podpora bezdrátových senzorických sítí. Bostonská univerzita oznámila, že na letošní listopad plánuje zahájení činnosti Sensor Network Consortium, v jehož rámci by partnerské univerzity a firmy, které poskytnou finance, měly zkoumat, vyvíjet a podněcovat růst odvětví senzorických sítí. Mezi zakládající členy patří společnosti L-3 Communications, Sensicast, United Technologies a také firma Honeywell International, jejíž CTO na konferenci přednesl hlavní projev.
Honeywell, stejně jako další firmy zabývající se řízením průmyslových procesů, neustále vylepšuje své produktové řady a nyní do nich zavádí i podporu bezdrátových technologií. „Domníváme se, že neexistuje žádné průmyslové odvětví, které by touto technologií nebylo v budoucnu ovlivněno,“ tvrdí CTO Honeywellu Dan Shiflin.
Nicméně uživatelé zastoupení na konferenci si byli bezpochyby vědomi toho, že bezdrátové senzorické technologie jsou hlavně prostředkem k dosažení určitého cíle.
„Nemá smysl se lidí ptát na to, jak by využili ZigBee, protože nevědí, co to je,“ upozorňuje Ken Douglas, jenž byl nedávno jako první jmenován do funkce ředitele pro technologické a senzorické sítě u společnosti BP International. „Ale pokud jim položíte otázku, jakým způsobem by využili informace, ke kterým díky novým senzorům konečně získají přístup, chvíli se zamyslí a nápady se začnou hrnout proudem.“

Cement a cukrová řepa

Celá konference byla plná nápadů, z nichž některé byly skutečně unikátní. Jeden z nich se třeba týkal cementu, druhý cukrové řepy.
Rick Kriss, CEO firmy Xsilogy, popsal aplikaci, která zahrnuje využití senzoru doplněného Bluetooth vysílačem v cementu, který se lije do betonových výztuží. Když je vytvrzená výztuž pomocí masivních hydraulických kladiv zatloukána do země, senzory čtou charakteristiky vln vzniklých úderem, které se odrážejí od okolní zeminy. Údaje se přenášejí na blízkou bránu a následně se analyzují.
Hodnoty zobrazují druh zeminy, v níž jsou piloty zasazeny, a také údaje o jejich nosnosti. „Pomocí těchto informací lze snížit počet výztuží a množství betonu, které je potřebné na velké stavby, čímž je možné uspořit miliony dolarů,“ vysvětluje Kriss. Na svůj senzor dává firma Xsilogy záruku třicet minut, která počíná běžet s prvním úderem kladiva.
Alex Warner, zakladatel a prezident firmy Pedigree Technologies, popisuje, jak významný americký cukrovar přichází ročně o 16 milionů dolarů tím, že hromady cukrovky o velikosti fotbalových hřišť vysoké téměř deset metrů začínají dýchat, ztrácejí obsah cukru, zahřívají se a hnijou.
Společnost Pedigree vytvořila pilotní projekt sítě využívající bezdrátové senzory 802.15.4, které zjišťují nárůst teploty a vysílají varovný signál na bránu, který je umístěná navrchu hromady řepy. Ta varování odešle a cukrovar tak může přehodnotit priority při zpracování nebo poslat tým odborníků, kteří celou haldu pomocí různých metod zchladí.

Světlá budoucnost

Podle zastánců technologie senzorických sítí pomohou firmám v reálném čase získávané údaje z bezdrátových senzorů neustále zlepšovat pracovní postupy a docílit vyšší produktivity. Mnohdy dojde k významnému snížení nákladů.
Nejde tedy o „technologii pro technologii“ nebo o nějakou hračku, jak byly sítě senzorů často prezentovány. „Cílem není přesouvání jedniček nul tam a zase zpátky, ale optimalizace podnikových procesů,“ uzavírá Jeff Smith, CEO firmy SensorLogic.

Tento článek je překladem z amerického Computerworldu. Plná verze českého textu vyšla v CW 42/2004.

autor John Cox