TÁMOP-4.2.2.C-11/1/KONV-2012-0004 Nemzeti kutatóközpont fejlett infokommunikációs technológiák kidolgozására és piaci bevezetésére
III.1 SZENZORHÁLÓZATRA ÉPÜLŐ ELOSZTOTT FELÜGYELETI RENDSZER KIDOLGOZÁSA SIMON GYULA TÉMAVEZETŐI BESZÁMOLÓ 2015. JANUÁR 8.
TÁMOP-4.2.2.C-11/1/KONV-2012-0004
BEVEZETÉS
Nemzeti kutatóközpont fejlett infokommunikációs technológiák kidolgozására és piaci bevezetésére
Adatforrások – Szenzorikus források bővülése • Szenzorhálózatok • Internet of Things – Multimodális szenzorok Kihívások • Szenzorok adatainak feldolgozása – Intelligens – Öntanuló módon • Feldolgozás – Hálózaton belül – Szolgáltató eszközein (Amazon, Google, IBM, …) • Elosztott mérőrendszerek esetén – Kommunikáció – Adattárolás – Feldolgozás
2
TÁMOP-4.2.2.C-11/1/KONV-2012-0004
FELADATOK
Nemzeti kutatóközpont fejlett infokommunikációs technológiák kidolgozására és piaci bevezetésére
Munkaterv:
4. munkaszakasz • Protokollok fejlesztése: a kommunikációs protokollok kidolgozása. • Integráció: a hardver és szoftver elemek összeillesztése. • Alkalmazási környezetbeli tesztelések tervezése és kivitelezése, ismételt adatgyűjtések. 5. munkaszakasz • Elméleti modellek és gyakorlati eredmények validálása. • Értékelés, továbbfejlesztési lehetőségek feltárása, a modellek pontosítása, az algoritmusok finomhangolása.
3
TÁMOP-4.2.2.C-11/1/KONV-2012-0004
EREDMÉNYEK
Nemzeti kutatóközpont fejlett infokommunikációs technológiák kidolgozására és piaci bevezetésére
Felhő alapú szolgáltatások Továbbfejlesztett felhő alapú adattároló és megjelenítő elosztott mérőrendszerekhez – – – –
Motor: GoogleApps Az adattárolás, számítások és a megjelenítés generálása is a felhőben történik Grafikonok, térképes megjelenítés Csatornák: • felhasználónként és • szenzorokként
4
TÁMOP-4.2.2.C-11/1/KONV-2012-0004
EREDMÉNYEK
Nemzeti kutatóközpont fejlett infokommunikációs technológiák kidolgozására és piaci bevezetésére
Tesztrendszerek fejlesztése Adatgyűjtő rendszer továbbfejlesztése – Követelmény: megbízható érzékelés, olcsó szenzorok – Többféle lehetséges modalitás – Szenzorfúzió: • modalitások adatainak fúziója • „virtuális” szenzorok alkalmazása – Szenzorok illesztése (jelfeldolgozás) (radar, PIR, ultrahang, video) – Virtuális szenzorok illesztése Elosztott szenzorhálózatok automatizált tesztelése – Elosztott rendszer működés közbeni ellenőrzése – Bemenet: • Helyes viselkedés leírása (TA: időzített automata segítségével) • Működés közbeni lenyomatok (üzenetek, belső állapotok) – Kimenet: • GO/NO-GO
5
TÁMOP-4.2.2.C-11/1/KONV-2012-0004
EREDMÉNYEK
Nemzeti kutatóközpont fejlett infokommunikációs technológiák kidolgozására és piaci bevezetésére
Szenzorfúziós algoritmusok fejlesztése I. – Új típusú rádió-interferencia alapú követési eljárások kidolgozása • Csak rádióhullámok segítségével • NEM amplitúdó, hanem fázis-alapú módszer • Fix infrastuktúra adó-vevők (ismert pozíciókban) • Mozgó objektum egy adóval • Két működési mód: – Objektum követés – Utólagos útvonalfelderítés • Mérőrendszer kifejlesztése az elmélet validálására
6
TÁMOP-4.2.2.C-11/1/KONV-2012-0004
EREDMÉNYEK
Nemzeti kutatóközpont fejlett infokommunikációs technológiák kidolgozására és piaci bevezetésére
Szenzorfúziós algoritmusok fejlesztése II. Probléma: – Többféle modalitás – Térben elosztott érzékelők, ismert szenzorpozíciók – Érzékelési modellek: • Egyszerű érzékelési modell: kör alakú hatósugár • Valós érzékelési modell: detekció valószínűségi változó Megoldás: – Bemenet: szenzorok érzékelési adatai időbélyeggel – Fúzió: Bayes-alapú becslő – Kimenet: pozíció, sebesség Teszt: – Szenzorok: rezgésmérő, mágneses érzékelő, geophone – Cél: Gépjármű mozgás, irány, sebesség detektálása 7
TÁMOP-4.2.2.C-11/1/KONV-2012-0004
EREDMÉNYEK
Nemzeti kutatóközpont fejlett infokommunikációs technológiák kidolgozására és piaci bevezetésére
Szenzorhálózatok és elosztott rendszerek gráfelméleti vizsgálata – Szenzorhálózatok egyes tulajdonságai (pl. kommunikáció, érzékelés, adatelérés, adatbiztonság) jól modellezhetők gráfelméleti modellekkel – Ezen modelleken elért elméleti eredmények potenciálisan használhatók valós hálózatokban – Új eredmények: • A frekvenciakiosztás egy matematikai modelljéhez kapcsolódó új eredmények • Hálózatok dominálása: – felső korlát a minimális fokszám, a csúcsok, továbbá a használt típusok számának függvényében. – Hálózatok 2-dominálási számára vonatkozó új felső korlát • Grid‐szerkezetű gráfokra vonatkozóan egy új approximálhatósági becslés • „Disjoint Dominálási Játékra” vonatkozó új eredmények
8
TÁMOP-4.2.2.C-11/1/KONV-2012-0004
EREDMÉNYEK
Nemzeti kutatóközpont fejlett infokommunikációs technológiák kidolgozására és piaci bevezetésére
Képi indexelés és visszakeresés: Kísérletek végzése a képi indexelést és visszakeresést végző szerver és kliens funkcióinak bővítéséhez Szöveg alapú felismerés
Objektumfelismerés
Washington tesztadatbázis konvertálása SIFT alapú felismeréshez
• Képszegmentálási lehetőségek vizsgálata –
Watershed, GrabCut, Saliency-alapú megközelítés alkalmazása a célpont kiválasztásában
• Bag of Words alapú Locate leíró tesztelése – – –
Tesztadatbázis készítése Felbontásérzékenység vizsgálata Színi torzítások hatásának csökkentése
9
TÁMOP-4.2.2.C-11/1/KONV-2012-0004
EREDMÉNYEK
Nemzeti kutatóközpont fejlett infokommunikációs technológiák kidolgozására és piaci bevezetésére
Képi indexelés és visszakeresés: az objektumfelismerő kísérleti rendszer funkcióinak bővítése • Képszegmentálás –
A Watershed és a GrabCut algoritmusok kliens oldali implementálása
• Bag of Words alapú Locate leíró –
– –
A tesztadatbázison végzett kísérletek alapján a kiválasztott paraméterekkel (Cluser: 512, Descriptors 10%, Weighting scheme: n.t.c.) a futási időt is figyelembe véve a leíró jól használható visszakeresési feladatoknál. A felbontásérzékenységi tesztek alapján minimum 240×320-as képméret használatát javasoljuk. A valós körülmények között végzett tesztek szerint a színi torzítások jelentősen csökkentik a leíró teljesítményét. A torzítása hatását az előfeldolgozásként javasolt színi korrekció megfelelő mértékben csökkenti, akár 10-15%-kal javítva a felismerési arányt.
Demo és tesztrendszer 10
TÁMOP-4.2.2.C-11/1/KONV-2012-0004
RÉSZTVEVŐK ÉS FELADATAIK
Nemzeti kutatóközpont fejlett infokommunikációs technológiák kidolgozására és piaci bevezetésére
Név
Feladat
Dr. Simon Gyula
Témavezetés, elosztott szenzorhálózati algoritmusok kutatása
Dr. Tuza Zsolt
Elosztott rendszerek elméletének gráfelméleti vizsgálata
Dr. Bujtás Csilla
Elosztott rendszerek elméletének gráfelméleti vizsgálata
Dr. Czúni László
Képfeldolgozási algoritmusok kutatása
Lipovits Ágnes
Képfeldolgozási algoritmusok kutatása
Gál Mónika
Képfeldolgozási algoritmusok kutatása
Vakulya Gergely
Szenzorhálózati algoritmusok kutatása
Csizmadia Ferenc
Adatgyűjtő alkalmazás HW tervezése
Fodor Attila
Adatgyűjtő alkalmazás SW tervezése
Pataki Zoltán
Felhő alapú technológiák vizsgálata
Halász Réka
Tesztrendszer SW fejlesztése
Hallgatók (7 fő)
SW fejlesztés 11
TÁMOP-4.2.2.C-11/1/KONV-2012-0004
EREDMÉNYTERMÉKEK
Nemzeti kutatóközpont fejlett infokommunikációs technológiák kidolgozására és piaci bevezetésére
– Kutatási jelentés: 36 db, összesen 357 oldal – Forráskód/adatbázis: 19 db, 1.2GB – Publikációk: 12 db, összesen 68 oldal
– Ipari partner (szerződés): 2db
12
TÁMOP-4.2.2.C-11/1/KONV-2012-0004
PUBLIKÁCIÓK
Nemzeti kutatóközpont fejlett infokommunikációs technológiák kidolgozására és piaci bevezetésére
Beszámolási időszakban: Megjelent folyóirat publikáció (2 db): – Cs. Bujtás and Zs. Tuza: Maximum number of colors in hypertrees of bounded degree. Central European Journal of Operations Research, DOI: 10.1007/s10100-014-0357-4, 10p, 2014. – Cs. Bujtás and Zs. Tuza: Approximability of the upper chromatic number of hypergraphs. Discrete Mathematics, DOI: 10.1016/j.disc.2014.08.007, 18p, 2014. Megtartott konferencia előadás/poszter (10 db): – László Czúni, Péter József Kiss, Ágnes Lipovits, Mónika Gál, „Pivot-based search for word spotting in archive documents,” In: Proceedings of the International Conference of Machine Vision and Machine Learning. Prága, Csehország, Aug. 14-15, 2014. Paper 133, 8p. – G. Zachár, G. Simon, M. Maróti, „Radio-interferometric Object Tracking”, In Proc. 8th International Conference on Sensing Technology (ICST 2014), Liverpool, UK, Sep. 2-4, 2014, pp. 453-458. Best Student paper - runner up award – Cs. Bujtás, „On the game domination number of graphs with given minimum degree”, 5th Polish Combinatorial Conference, 21-27 Sep 2014, Bedlewo, Poland – Zs. Tuza Zsolt, Cs. Bujtás, „The Disjoint Domination Game”, 7th Cracow Conference on Graph Theory, 14-19 Sep 2014, Rytro, Poland – Cs. Bujtás, S. Klavzar, „Improved upper bounds for the domination number”, 7th Cracow Conference on Graph Theory, 14-19 Sep 2014, Rytro, Poland – Zs. Tuza Zsolt, V. Halász, „Distance-constrained labeling of complete trees”, Conference on Cycles and Colourings, 7-12 Sep 2014, Novy Smokovec, Slovakia –
László Czúni, Péter József Kiss, Ágnes Lipovits Mónika Gál, Lightweight mobile object recognition, IEEE International Conference on Image Processing, 2014, Paris, Oct. 27-30.
–
Cs. Bujtás, „On the 2-domination number of networks,” in: ASCONIKK 2014: Extended Abstracts. III. Future Internet Technologies (2014), 5--10. – Sz. Jaskó, Gy. Simon, „Self Adaptive Multi-layer sensor network model”, in: ASCONIKK 2014: Extended Abstracts. III. Future Internet Technologies (2014), 19—26 – G. Zachár, Gy. Simon, „Novel approaches for object position estimation in wireless sensor networks,” in: ASCONIKK 2014: Extended Abstracts. III. Future Internet Technologies (2014), 66—72 Benyújtott, elbírálás alatt álló dolgozat: 3 db
Összesen: Megjelent folyóirat publikáció: 5 db Megtartott konferencia előadás/poszter: 15 db Benyújtott, elbírálás alatt álló dolgozat: 9 db
13
TÁMOP-4.2.2.C-11/1/KONV-2012-0004 Nemzeti kutatóközpont fejlett infokommunikációs technológiák kidolgozására és piaci bevezetésére
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!
