Älypöly – Smart Dust Teollisuusautomaation uusi rakenneperiaate

1. Älypöly – Smart DustTeollisuusautomaation uusi rakenneperiaate ICT –yksikkö Heikki Palomäki heikki.palomaki@seamk.fi puh. 040-8307483 Seinäjoki University of Applied Sciences

2. Älypöly • Äly koostuu identtisistä, erittäin pienistä yksiköistä, tavoite 1 mm³. • Langaton tiedonsiirtoverkko • Yksi mittaus tai ohjaus • Sisältää virtalähteen • Resursseja ja tehoa lisätään määrää lisäämällä http://robotics.eecs.berkeley.edu/~pister/SmartDust/ Seinäjoki University of Applied Sciences

3. Älypölyhiukkanen http://robotics.eecs.berkeley.edu/~pister/SmartDust/ Seinäjoki University of Applied Sciences

4. Älypöly automaatiossa Mitä sisältää pienin mahdollinen langaton laite ? • Yksi mittaus/ohjausviesti • Hieman laskentakapasiteettia • Radiomodemi ja chip-antenni • Energia otetaan esim. 4-20mA viestistä, värähtelystä tai valosta. • Ei erillistä ohjelmoitavaa logiikkaa • Valvomo tarvittaessa – ei välttämätön Seinäjoki University of Applied Sciences

5. SWiN –esimerkkiSeamk Wireless Network Antenni Merkkivalot Ohjauspainike Prosessori -Flash -EEPROM -A/D, PWM Radiomodemi Virtaviestin mittaus ja ohjaus Seinäjoki University of Applied Sciences

6. Automaation älypölyn plussat • Erittäin hyvin skaalautuva • Erittäin matala käyttöönottokynnys • Galvaaninen erotus • Vikasietoisuus hyvin toteutettavissa reserviyksiköillä • Korvaa kaapeloinnin myös kytkentäkaapin sisällä • Soveltuu myös liikkuviin järjestelmiin Heikki Palomäki, Swarm Intelligence in Automation, New Technologies and Regional Development 2003 ss 155-167 Seinäjoki University of Applied Sciences

7. Vikasietoinen automaatio Ympäristö Älypölyä Reservi Ominaisuudet: yhteistyö, yhteinen älykkyys, dynaamisuus, vikasietoisuus Heikki Palomäki, Swarm Intelligence in Automation, New Technologies and Regional Development 2003 ss 155-167 Seinäjoki University of Applied Sciences

8. Portaaton automatisointi Atomatisointitarve Perinteinen investointi Älypöly -investointi aika Heikki Palomäki, Swarm Intelligence in Automation, New Technologies and Regional Development 2003 ss 155-167 Seinäjoki University of Applied Sciences

9. Plussat 2 • Erittäin matala yksikköhinta • Lyhyt takaisinmaksuaika – ei investointi • Ei yli- tai alikapasiteettia • Muutoksen vaatima työ rajallinen • Yksikön asennus helppoon paikkaan • Ohjelmointi ja rajapinnat muuhun järjestelmään Seinäjoki University of Applied Sciences

10. Haasteita • Toimiva radioverkko, kun tuhansia solmuja • Teoreettinen pohja erittäin hajautetulle älylle • Laumaälykkyys (Swarm intelligence) • Neurolaskenta • Ohjelmointimenetelmä • Vikasietoisuuden toteuttaminen Seinäjoki University of Applied Sciences

11. Miinuksia • Tiedonsiirrosta johtuvia viiveitä • Radioverkon häiriöttömyys • Uusi teknologia – uudet riskit • ? • ? Seinäjoki University of Applied Sciences

12. Älypölyä avaruuteen Miniluotaimet tutkimaan Mars -planeettaa http://web.mit.edu/newsoffice/2006/microbots.html http://www.kariahintikka.fi/matrixx/blogs/index.php?cat=20 http://userweb.elec.gla.ac.uk/j/jbarker/sd.html Seinäjoki University of Applied Sciences