„Skoltech“mokslininkai sukūrė programinį algoritmą laiko sinchronizavimui keliuose išmaniuosiuose telefonuose, kuris taip pat gali būti naudojamas kitose programose, kur reikia sinchronizuoti matavimus. Sukurtas algoritmas leidžia sukurti pilnavertį jutiklių tinklą, sujungiant kelis įrenginius.
Straipsnis, kuriame aprašomi tyrimo rezultatai, buvo paskelbtas žurnale „Sensors“. Pagrindinė užduotis kuriant ir užtikrinant teisingą išmaniųjų įrenginių tinklo, pavyzdžiui, kamerų, skirtų bet kokiam dinamiškam procesui užfiksuoti, ar jutiklių tinklo fiksavimą, yra laikrodžių sinchronizavimas. Visi prie tinklo prijungti įrenginiai turi naudoti tą pačią laiko juostą, o atliekant sudėtingas užduotis sinchronizavimas turi būti užtikrintas iki milisekundės dalių tikslumu.
Šiuolaikiniai išmanieji telefonai gali atlikti universaliųjų jutiklių funkcijas kaip tinklo dalis, tačiau jiems trūksta aparatūros sąsajos laiko sinchronizavimui, o tai sukuria papildomų nepatogumų tose vietose, kur nėra GPS signalo, kuris taip pat gali veikti kaip atskaitos laikrodis. Bet kokie laikrodžiai, išskyrus tiksliausią atominį laikrodį, „lėtai, bet užtikrintai“yra nesinchronizuojami, todėl juos reikia periodiškai sinchronizuoti.
„Išmaniųjų telefonų tinklas gali veikti kaip mikrofonų masyvas, registruojantis garso bangas ir renkantis papildomą informaciją ne tik apie patį garsą, bet ir apie jo kryptį. Tokia funkcija yra svarbi atliekant triukšmo mažinimo užduotis, triukšmo mažinimo algoritmai perduoda signalą tik iš tam tikros krypties, pavyzdžiui, atskiria žmogaus balsą nuo bendro triukšmo biure ar miesto aplinkoje “,-sako straipsnio bendraautorius. „Skoltech“absolventas Marcelis Fayzullinas.
Mikrofonų sistemos taip pat gali būti naudojamos vadinamuoju garso trilateravimo metodu. Vartotojo išmanusis telefonas generuoja ultragarsinį signalą, kuris siunčiamas į kitus išmaniuosius telefonus, o vartotojo buvimo vietą lemia laiko tarpas tarp gautų signalų.
„Šis metodas taip pat gali būti naudojamas programiškai sinchronizuoti mobiliuosius telefonus su aparatūros sistemomis. Viena iš tokių programų yra mobilusis telefonas su fotoaparatu ir blykste kaip profesionalios fotografijos sistemos dalis “, - priduria docentas Gonzalo Ferreris.
Fayzullinas, Ferreris ir jų kolegos iš „Skoltech“, bendradarbiaudami su Sankt Peterburgo valstybinio universiteto (SPbSU) tyrėjais, sukūrė laikrodžių sinchronizavimo metodą naudojant MEMS giroskopus, be kurių negali išsiversti nė vienas šiuolaikinis išmanusis telefonas. Mokslininkai įgyvendino sukurtą metodą programinės įrangos algoritmo pavidalu ir atliko eksperimentą su tuo pačiu metu fotografavimu dviem išmaniaisiais telefonais, parodydami ne tik aukštą kelių mikrosekundžių tikslumą, bet ir didesnį algoritmo našumą, lyginant su esamais programinės įrangos įrankiais.
„Šio tikslumo pakanka panoraminėms nuotraukoms, pavyzdžiui, iš futbolo ar ledo ritulio rungtynių, naudojant kelis išmaniuosius telefonus platformoje. Ledo ritulio ritmas išvysto iki 160 kilometrų per valandą greitį, įveikdamas maždaug keturių centimetrų atstumą per vieną milisekundę ir 0,9 milimetro per 20 mikrosekundžių. Tai daug mažiau nei vieno profesionalios kameros pikselio matymo laukas, o tai reiškia, kad filmuojant ledo ritulio žaidimą visiškai pakanka sinchronizuoti kelias kameras. Tikslumo, išmatuoto mikrosekundėmis, daugiau nei pakanka fotografuoti mėgėjus ir filmuoti “, - sako Marcelis Fayzullinas.
Pasukti ir sinchronizuoti principu pagrįstą algoritmą nesunku: tereikia paimti išmaniuosius į vieną ranką ir šiek tiek pasukti, o visa kita atliks programa - duomenų apdorojimas ir laikrodžių sinchronizavimo skaičiavimai.
Tolesni mokslininkų planai - pritaikyti sukurtą metodą sistemoms, apimančioms ne tik išmaniuosius telefonus, bet ir kitus jutiklius: lėktuvus, gylio kameras ir pan., Skirtus įrenginiams su iš esmės skirtinga programine ir technine įranga. Mes ir toliau tobuliname savo metodą, siekdami išplėsti jo praktinio naudojimo perspektyvas “, - apibendrina Marcelis Fayzullinas.