Fakultet organizacionih nauka, Univerzitet u Beogradu

Katedra za elektronsko poslovanje

Pametni uređaji

Pametni ili inteligentni uređaji su oprema, instrumenti ili mašine koje poseduju računarske sposobnosti. Njihove komponente su: napajanje, memorija, procesor i komunikacija. Inteligentni uređaji obuhvataju: senzore, aktuatore, mikrokontrolere, mikroračunare i wearable uređaje.

Senzori

Senzor meri fizičke veličine iz okruženja prikupljajući podatke kao što su vibracije, temperatura, pritisak i drugi, koje pretvara u signal čitljiv korisniku i/ili instrumentu, obrađuje ga i analizira.

Prema vrsti fizičke pojave koju mere, senzori se mogu klasifikovati na: toplotne, mehaničkehemijske, optičke, senzore jonskog zračenja, akustičke i ostale tipove. Na sledećoj slici prikazani su različiti tipovi senzora:

Untitled4
Slika 1: Primeri različitih tipova senzora

Mogu se klasifikovati i na: senzore u zdravstvu, senzore saobraćaja, senzore pametnih kuća, senzore u pametnim učionicama, senzore u pametnim kancelarijama i senzore pametnih gradova.

Aktuatori

Aktuatori predstavljaju tip motora koji je odgovoran za pomeranje ili kontrolu mehanizma ili sistema. Koriste se u kombinaciji sa senzorima ili drugim aktuatorima. Mogu biti mehanički, elektronski ili softverski. U bežičnoj senzorsko-aktuatorskoj mreži (eng. Wireless Sensor Actuator Network, WSAN) aktuatori mogu imati sledeća stanja i uloge : neaktivan (eng. idle), prikupljanje podataka (eng. collecting), koordinator (eng. coordinate), pokretač (eng. moving), vršilac aktivnosti (eng. acting). Funkcije aktuatora u WSAN-u prikazane su na sledećoj slici :

Untitled
Slika 2: Funkcije aktuatora u WSAN-u

Arhitektura senzora i aktuatora prikazana je na sledećoj slici:

Untitled1
Slika 3: Arhitektura aktuatora i senzora

Mikroračunari i mikrokontroleri

Mikroračunar je svaki računar koji se sastoji od mikroprocesora, memorije, ulaznog i izlaznog interfejsa. Radnje koje on izvodi zavise od vrste primljenih podataka u binarnom formatu. Za prenos obrađenih podataka od mikroprocesora do izlaznih jedinica nadležan je izlazni interfejs.

Mikrokontroler je mikroprocesor sa ugrađenom memorijom, generatorom takta, časovnikom i hardverom za povezivanje sa spoljnim uređajima, kao što su senzori, aktuatori i prenosnici podataka. Najčešći tip mikrokontrolera jeste mikroprocesor

Mikrokontroleri imaju sledeće tipove memorije : ROM (eng. Read-Only Memory), RAM (eng. Random Access Memory) i nevolatilnu (permanentnu) memoriju za čuvanje programa.

Operativni sistemi za pametne uređaje

Najznačajniji operativni sistemi otvorenog kôda za pametne urađaje su:

  • Contiki – prvi operativni sistem koji je omogućio IP komunikaciju korišćenjem uIP TCP/IP protokol steka. Njemu je pripojen uIPv6, svetski najmanji IPv6 stek. Implementiran je u C programskom jeziku, obezbeđujući potpuno povezivanje IPv4 i IPv6 preko uIP i uIPv6 protokol steka.
  • TinyOS – operativni sistem otvorenog kôda za pametne uređaje i senzorske mreže, omogućuje implementaciju velikog broja mreža i mehanizama rutiranja. Nadogradnja uIP steka za TinyOS postoji, a novije verzije TinyOS imaju osnovnu IPv6 podršku. TinyOS je implementiran u programskom jeziku nesC (eng. network embedded systems C).
  • FreeRTOS – operativni sistem otvorenog kôda, projektovan za ugrađene sisteme. Za razliku od Contiki i TinyOS, on u realnom vremenu omogućuje pokretanje aplikacije baš kada neki događaj u sistemu treba da se dogodi i pruža TCP/IP podršku preko uIP i lwIP steka.

Wearable uređaji

Wearable computing, wearable uređaji ili wearables odnosi se na elektronske tehnologije ili računare koji su ugrađeni u odevne predmete ili postavljeni uz telo.

Osnovne karakteristike wearable uređaja su : mobilnost, komunikativnost, automatizacija, multitasking.

Primena wearable computing-a od velikog je značaja u medicini, jer nudi određene prednosti za pacijente i za lekare. Najčešće se nadziru oboleli od dijabetesa, kardiovaskularnih bolesti, umanjene moždane funkcije, osobe oslabelog vida i sluha i sl. Primer primene u nadzoru pacijenata dat je na slici:

Untitled2
Slika 4: Primena wearable tehnologija u nadzoru pacijenata

Wearable tehnologija se takođe koristi i za: svrhe vojne industrije, prepoznavanje lica (eng. face recognition), potrebe wearable computing-a. Jedan od najjednostavnijih primera primene jeste kamera za tzv. finger tracking. Može se primeniti i u turizmu.