Távoli égitesteken alkalmazott szenzorhálózatok energiahatékonyságának vizsgálata
Napjaink tudományos életében igen jelentős szerepet tölt be az űrkutatás és az űrkutatásban használt műszerek, mérőeszközök fejlesztése. Erre nagyon jó példa a pár éve egyetemünk által létrehozott és felbocsátott Masat 1 műhold, vagy az egyre újabb és újabb világméretű fejlesztések. Azonban ahhoz, hogy egy drágább űreszközt, vagy későbbiekben esetlegesen emberi megfigyelést engedhessenek egy távoli égitest felszínére, az adott területet alaposan fel kell térképezni a biztonságos és hatékony eljárás érdekében.
Erre a feltérképezésre több megoldás is született a korábbi évtizedekben. A munkámban én egy újszerű és költséghatékony megoldással foglalkozom, aminek hosszabb ideje szentelek nagyobb figyelmet. Ezért ebben a dolgozatban a legújabb nézőpontot és annak eredményeit részletezem.
Egy távoli égitest előzetes felszíni feltérképezése során ismeretlen terepviszonyokkal kell dolgoznunk, így nem érdemes drága és bonyolult műszereket használnunk. Ezért a témám egy mozgó szenzorhálózat rendszerén alapul. A szenzorok olyan egyszerű és olcsó érzékelő eszközök, amelyek alkalmasak lehetnek akár talajvizsgálatra, akár hőmérséklet-mérésre, víz keresésére, illetve légköri viszonyok felmérésére is, és kedvező áruk miatt nagy számban alkalmazhatók. Mivel feltételezésem szerint a szenzorok képesek a helyváltoztatásra, fontos szempont a szenzorok helymeghatározó képessége, hogy tudjuk, honnan is származnak pontosan az adatok. Ez bonyolítja ugyan a vizsgálatokat, ellenben nagyobb feltérképezési területet biztosít.
Eddigi munkáim során különböző pozicionáló algoritmusokat dolgoztam ki és szimuláltam le, amelyek bizonyos hatékonyságot eredményeztek. Ugyanakkor hiába hatékony egy algoritmus pozicionáló képessége, ha a gyakorlatban irreálisan nagy energiafogyasztással jár. A mostani munkámban ezért az energiahatékonyság vizsgálata állt a középpontban. Az volt a célom, hogy egy valós képet kapjak arról, mennyire alkalmazhatók a kifejlesztett algoritmusok a gyakorlatban.
Mindezek mellett egy távoli égitest felszínén több olyan légköri jelenség is megfigyelhető, amelyek befolyásoló hatással vannak a szenzorhálózat működésére. Ilyen például a porvihar, amely hatására a szenzorok közötti kommunikáció lehetetlenné válik, vagy a dűnék és kráterek, amelyek a szenzorok mozgását módosítják. Ezeket a körülményeket figyelembe vettem a szimuláció során, így a kapott eredményeimet is ezek a tényezők befolyásolták.
Vizsgálataimhoz eszközként egy C++ szimulációs programot fejlesztettem ki, amelybe beleépítettem egy, az energiafogyasztásnak megfelelő mintát. Ennek segítségével az algoritmusok hatékonysági eredményeit össze tudom vetni a szenzorhálózat energiafogyasztásával. Láthatóvá válik a szenzorhálózat hatékonyságának az a szintje, amelynél tovább nem érdemes bonyolítani az algoritmusokat a túlzott energiafogyasztás miatt.
szerző
-
Szeile Aliz
mérnökinformatikus
nappali
konzulensek
-
Dr. Huszák Árpád
docens, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék -
Dr. Bacsárdi László
egyetemi docens, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
