Viedie sensori un lietu internets

Lietu internets (Internet of Things, IoT) ir nākotnes tehnoloģija, kura padarīs iespējamu viedo veselības aprūpi, viedās mājas, viedās pilsētas, un būs galvenais faktors nākošajā rūpniecības revolūcijā (Industry 4.0). Pēc kompānijas Gartner materiāliem, pie lietu interneta pievienoto ierīču skaits līdz 2020. gadam sasniegs 20,6 miljardus.

EDI veiktais darbs lietu internetā un bezvadu sensoru tīklos aptver vairākas pielietojumu jomas, piemēram: valkājamas un citas viedās veselības ierīces (CONVERGENCE, FEATURE, COV-CLEAN), viedās pilsētas un infrastruktūras (iTrEMP, SOPHIS, 3D FABRIC, Arrowhead-Tools, INTKO, DEWI), vides novērošana (JurSens), lauksaimniecība (SARA) un ar rūpniecību vai transportu saistītas kiberfiziskās sistēmas (I-MECH, ENACT). Izmantojot šos lietu interneta pētniecības projektus no Apvārsnis 2020 un citām zinātnes finansēšanas programmām, mēs esam veiksmīgi sadarbojušies ar vairākiem Eiropas un nacionāla mēroga tehnoloģiju uzņēmumiem (Gefran, Nexperia, INDRA un citiem) un akadēmiskām institūcijām (Latvijas Universitāte, Rīgas Tehniskā universitāte, Bristoles universitāte un citas).

EDI kompetencē ietilpst:

• Iegultu lietu interneta ierīču un sensoru izstrāde.
• Tīklotu iegulto sistēmu programmatūras izstrāde, ieskaitot Contiki-NG un MansOS operētājsistēmas.
• Zemas jaudas bezvadu sakaru protokoli (Bluetooth Low Energy, IEEE 802.15.4 TSCH, LoRa / LoRaWAN un citi).

EDI infrastruktūrā ietilpst vairāk nekā 100 mezglu lietu interneta testa vide (TestBed). Šī testa vide piedāvā protokolu un ierīču testēšanas un atkļūdošanas iespējas, tai skaitā speciālu aparatūru enerģijas patēriņa mērīšanai katrā mezglā.

Galvenās lietu interneta pētniecības tēmas EDI:

• Inerciālo (kustību) sensoru sistēmas ar pielietojumiem veselības aprūpē (stājas uzraudzība, rehabilitācija un citas) un infrastruktūras uzraudzībā.
• Uzticama un energoefektīva datu ievākšana no valkājamām ierīcēm, izmantojot IEEE 802.15.4 TSCH un Bluetooth zema enerģijas līmeņa protokolus.
• Uzticamu, drošu un izturīgu lietu interneta sistēmu izstrādes iespēju pētīšana izmantojot DevOps paradigmu.
• IoT sensoru datu pārvēršana noderīgā informācijā, izmantojot mašīnmācīšanos.
• Efektīvas mašīnmācīšanās metodes un lietojumprogrammas iegultām sistēmām ar ierobežotām resursiem.
• Jaunu iespēju izpēte un izstrāde EDI lietu interneta testa videi.

Projekti

• 3D formu jūtīgs audums („3D AUDUMS”) #ESIF
• Arrowhead rīki digitalizācijas risinājumu inženierijai (Arrowhead-Tools) #H2020
• Bezvadu sensoru tīkls vilciena integritātes kontrolei (INTKO) #ESIF
• Dependable Embedded Wireless Infrastructure (DEWI) #ESIF
• Energoefektīva veselības stāvokļa un uzvedības novērošana ar valkājamām ierīcēm un Lietu Internetu (FEATURE) #ESIF
• Frictionless Energy Efficient Convergent Wearables For Healthcare and Lifestyle Applications (CONVERGENCE) #Chist-era / Flag-era
• Jūras vides funkcionēšana un iespējamo izmaiņu novērtējums (JURSENS) #SRP (VPP)
• Viedās pilsētas tehnoloģijas dzīves kvalitātes uzlabošanai (ViPTeh) #ESIF
• Viedo sensoru un tīklotu iegulto sistēmu pētījumu un attīstības centrs (VieSenTIS) #ESIF
• Trustworthy and Smart Actuation in IoT systems (ENACT) #H2020
• Mazcenas boluss spurekļa parametru monitoringam un agrīnai subakūtas spurekļa acidozes (SARA) diagnostikai govīm #H2020
• Drošu tehnoloģiju integrācija aizsardzībai pret Covid-19 veselības aprūpes un augsta riska zonās (COV-CLEAN) #SRP (VPP)

Nesenās publikācijas

• RUSKULS, R., LAPSA, D., SELAVO, L., 2015. EDI WSN Testbed: Multifunctional, 3D Wireless Sensor Network Testbed, Proceedings of Advances in Wireless and Optical Communications (RTUWO 2015), Riga, Latvia, 5-6 November, 2015;
• SALMINS, A., OZOLS, K., RUSKULS, R., 2015. Data Management in TestBed for Large Scale Wireless Sensor Networks. RTUWO 2015: Advances in Wireless and Optical Communications, Riga, Latvia, November 5-6, 2015
• Judvaitis J., Salmins A., Nesenbergs K. (2016) Network Data Traffic Management Inside a TestBed. RTUWO 2016 Advances in Wireless and Optical Communications, 3-4. nov. 2016 Riga, Latvia., http://ieeexplore.ieee.org/document/7821874/; DOI: 10.1109/RTUWO.2016.7821874 ; ISBN: 978-1-5090-1535-1.
• Didzis Lapsa, Rihards Balass, Janis Judvaitis, Krisjanis Nesenbergs. Measurement of current consumption in a wireless sensor network TestBed. Published in: 2017 25th Telecommunication Forum (TELFOR). DOI: 10.1109/TELFOR.2017.8249408
• Barkovskis N., Salmins A., Ozols K., García M.A.M., Ayuso F.P., WSN based on accelerometer, GPS and RSSI measurements for train integrity monitoring, 2017 4th International Conference on Control, Decision and Information Technologies, Barcelona, 2017
• A. Hermanis, K. Nesenbergs, R. Cacurs, and M. Greitans, "Wearable Posture Monitoring System with Biofeedback via Smartphone", Journal of Medical and Bioengineering, (ISSN: 2301-3796), March 2013, Vol. 2, no. 1, pp.40-44, 2013
• HERMANIS, A., GREITANE, A., GEIDĀNE, S., ANCĀNS, A., CACURS, R., GREITĀNS, M., 2015. Wearable Head and Back Posture Feedback System For Children With Cerebral Palsy, Abstract: Journal of Rehabilitation Medicine (ISSN 1650-1977).
• HERMANIS, A., CACURS, R., NESENBERGS, K., GREITANS, M., SYUNDYKOV, E., and SELAVO, L., 2015. Wearable sensor grid architecture for body posture and surface detection and rehabilitation. In Proceedings of the 14th International Conference on Information Processing in Sensor Networks (IPSN '15). ACM, Seattle, WA, USA, 414-415.
• J. Ormanis, K. Nesenbergs. “Human skin as data transmission medium for improved privacy and usability in wearable electronics”, In Medical Measurements and Applications (MeMeA), 2018 IEEE International Symposium on, pages 1–6. IEEE.
• NESENBERGS, K., SELAVO, L., 2015. Smart textiles for wearable sensor networks: Review and early lessons. In Medical Measurements and Applications (MeMeA), 2015 IEEE International Symposium on (pp. 402-406).
• HERMANIS, A., CACURS, R., NESENBERGS, K., GREITANS, M., SYUNDYUKOV, E., SELAVO, L., 2016. Demo: Wearable sensor System for Human Biomehanics Monitoring. Rroceeding of the 2016 International Conference on Embeded Wireless Systems and Networks, pp 247-248.
• NESENBERGS K. 2016 “Architecture of smart clothing for standardized wearable sensor systems.” IEEE Instrumentation & Measurement Magazine Volume 19, Issue 5 (2016), pp. 36-64. DOI: 10.1109/MIM.2016.7579068 , http://ieeexplore.ieee.org/document/7579068/
• Artis Mednis, Atis Elsts, and Leo Selavo. Embedded Solution for Road Condition Monitoring Using Vehicular Sensor Networks. The 6th International Conference on Application of Information and Communication Technologies (AICT 2012), Proceedings of the 6th International Conference on Application of Information and Communication Technologies (AICT 2012), pp. 248-252, 2012. IEEE eXpress Conference Publishing, 2012.
• A. Salmins, J. Judvaitis, R. Balass and K. Nesenbergs. “Mobile wireless sensor network TestBed”. TELFOR, 2017
• A. Mednis, G. Strazdins, R. Zviedris, G. Kanonirs, and L. Selavo. Real Time Pothole Detection using Android Smartphones with Accelerometers. Proc. of the 2nd International Workshop on Mobility in Wireless Sensor Networks (MobiSensor 2011), Barcelona, Spain, pp.1-6, June, 2011.
• Atis Elsts, Rihards Balass, Janis Judvaitis, Reinholds Zviedris, Girts Strazdins, Artis Mednis, and Leo Selavo. SADmote: A Robust and Cost-Effective Device for Environmental Monitoring. A. Herkersdorf et al. (Eds.): ARCS 2012, LNCS 7179, pp. 225–237, 2012. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2012.
• A. Elsts, J. Judvaitis and L. Selavo, „SEAL: a Domain-Specific Language for Novice Wireless Sensor Network Programmers”, 39th Euromicro Conference on Software Engineering and Advanced Applications (SEAA 2013), Proceedings, Santander, Spain, 2013.
• G. Strazdins, A. Elsts and L. Selavo. MansOS: Easy toUse, Portable and Resource Efficient Operating System for Networked Embedded Devices. Proc. of the 8th ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems SenSys '10, ACM, New York, NY, USA, 2010, pp. 427-428.