Ученые Самарского университета и Крымского федерального университета разрабатывают метод организации бесперебойной мобильной связи в условиях техногенных катастроф и природных бедствий. В перспективе разработка будет оформлена в виде мобильного приложения, которым смогут воспользоваться все желающие.
По итогам конкурсного отбора научных проектов по госзаданию Минобрнауки РФ в 2017 году Самарский национальный исследовательский университете имени академика С.П. Королева и Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского получили совместный грант на исследование «перспективных инфокоммуникационных технологий с использованием методов теоретической физики».
Исследования ведут коллектив научно-образовательного центра компьютерных исследований Самарского университета под руководством профессора Андрея Сухова и ученые Крымского университета. Они работают над организацией бесперебойной мобильной связи в условиях, когда вышки операторов сотовой связи (базовые станции) не работают.
“Современные смартфоны способны создавать самоорганизующиеся сети: находить другие мобильные устройства и передавать сигнал от одного аппарата другому через bluetooth или по wi-fi, превращаясь, таким образом, в базовые станции. Для этого им не нужна ни сотовая связь, ни Интернет», - объясняет суть метода профессор Андрей Сухов.
Эти технические возможности мобильных устройств востребованы при природных и техногенных катастрофах, а также в случаях массового отключения электроэнергии, как это было в 2015 году на полуострове Крым, утверждают ученые Самарского университета. В таких ситуациях перестает работать привычная цепочка: мобильный оператор - сотовая сеть - база-коммутатор.
Технология на самом деле не нова, ее уже применяли, но основная проблема заключается в том, что в условиях большого города сигнал от одного абонента до другого идет до 40 минут! Самарские ученые уверены, что смогут снизить временную задержку до долей секунды.
Принцип действия, разработанный учеными, таков: сигнал в виде зашифрованных данных передается от одного мобильного телефона к другому до тех пор, пока не найдет конкретного адресата. При этом смартфоны, не задействованные в сеансе связи, являются лишь проводниками сигнала, а значит, их владельцам совсем необязательно «поднимать трубку», чтобы участвовать в процессе соединения определенных абонентов.
Такая технология позволяет не только оставаться на связи в чрезвычайных ситуациях группам спасателей и медиков, но и транслировать широким потоком видео в центральный штаб МЧС и передавать актуальную 3D-панораму местности.
“У этой темы есть предыстория, - отмечает профессор Андрей Сухов. - Бакалавр СГАУ Дмитрий Чемоданов предложил использовать методы теоретической физики для описания явлений в современных инфокоммуникационных технологиях”.
Кроме того, Андрей Сухов и Дмитрий Чемоданов разработали ряд уникальных методов построения маршрута в сообществе мобильных устройств. “Если вы, например, передаете сигнал из одного корпуса Самарского университета в другой, то он может идти долго - через все телефоны, находящиеся в округе, - объясняет Андрей Сухов. - Мы же предложили способ построения кратчайшего маршрута с минимальным числом переприемов”.
Метод заключается в расчете конечного количества переходов между двумя мобильными устройствами. “Первое устройство дает широковещательный сигнал, который поступает на ближайшие телефоны – это первый уровень (окрестность), далее сигнал идет на соседние устройства - это второй уровень и т. д. до достижения конечной точки. Построение самого маршрута идет во время обратного прохода, когда широковещательный запрос рассылает конечный узел маршрута”, - добавляет Андрей Сухов. Полученный короткий путь исследователи и берут за основу.
Эта инновационная разработка ученых Самарского университета уже не только теоретическая, проведены первые эксперименты. Ученые Самарского университета создали прототип устройства на основе мини-компьютера и обычного смартфона, который снабжен специальным программным обеспечением, также разработанном в вузе. Пока связь удалось установить между мобильными мини-компьютерами типа Banana Pi. Время связи между двумя устройствами составляет около 5 миллисекунд, передать видео можно только на небольшие расстояния - впереди большая работа по усовершенствованию программного пакета. К примеру, связь между корпусами Самарского университета займет несколько секунд. Впоследствии это обеспечение оформят в виде мобильного приложения, пользоваться которым смогут все желающие.
«Вместе с коллегами из Крыма мы проводим эксперименты, по результатам которых уже подготовлены научные статьи в ведущие журналы», - говорит Андрей Сухов. - Работающий же экземпляр устройства мы намерены представить в конце 2017 года.
В рамках гранта ученые Самарского университета также планируют открыть в Крымском университете аспирантуру по направлению “компьютерные науки”. Тематика аспирантуры, кроме сетевых технологий, будет содержать вопросы ИТ-безопасности, поскольку комплексная заявка самарских и крымских ученых включает и вопросы обеспечения безопасности интернет-технологий, в том числе с помощью программно-конфигурируемых сетей.
Руководители проекта уверены, что студенты вуза не останутся в стороне от исследований и разработок научного коллектива и приглашают студентов и магистров к сотрудничеству, а также поступлению в аспирантуру Самарского университета по этой тематике.
Для справки
Над новыми технологиями в Самарском университете работает коллектив научно-образовательного центра компьютерных исследований (НОЦ КИ-208): главный научный сотрудник Андрей Сухов, старшие научные сотрудники Евгений Сагатов, Данил Полукаров, младший научный сотрудник Никита Виноградов, лаборанты Дмитрий Филимонов, Никита Сухов, Константин Ловцов, Владислав Цеханский.
Мы используем файлы cookies для улучшения работы сайта университета и большего удобства его использования.
Более подробную информацию об использовании файлов cookies можно найти здесь,
наше положение об обработке и защите персональных данных – здесь.
Продолжая пользоваться сайтом, вы подтверждаете, что были проинформированы об использовании файлов cookies сайтом университета и
ознакомлены с нашим положением об обработке и защите персональных данных. Вы можете отключить файлы cookies в настройках Вашего браузера.