Název projektu
Sítě a komunikační technologie pro chytrá města III.
Kód
SP2020/65
Řešitel
Školitel řešitele projektu
prof. Ing. Miroslav Vozňák, Ph.D.
Období řešení projektu
01. 01. 2020 - 31. 12. 2020
Předmět výzkumu
Předmětem výzkumu jsou vybrané problémy z oblasti sítí, které jsou v souladu s výzkumnými aktivitami a potřebami Katedry telekomunikační techniky. Jde především o Internet věcí, bezpečnost komunikací a zpracování velkých objemů dat získaných v různých typech sítí, kde kontinuálně pokračujeme ve výzkumných aktivitách.
Kompetence řešitelského týmu dokládá více než 100 článků publikovaných v časopisech s impaktním faktorem v posledních pěti letech autory týmu a řešené projekty VaV. V posledních pěti letech jsou či byly členy týmu řešeny projekty financované z národních programů poskytovatelů jako TAČR, MPO, MVČR a rovněž ze zahraničních zdrojů, kdy řada členů týmu pracuje na dvou aktuálně běžících projektech financovaných z programu H2020 (v minulosti jsme měli rovněž FP7).
Předmětem výzkumu jsou především senzorové sítě, vytěžování znalostí z různých typů sítí, modelování a simulace, dále řešení otázek bezpečnosti sítí a kvality služeb. V průběhu řešení bude podán alespoň jeden dlouhodobý projektový záměr do evropského rámcového programu Horizon 2020 a minimálně dva do národních programů VaV.
V oblasti senzorových sítí se budeme věnovat inovacím v oblasti infrastruktury a komunikace samotných senzorů. Konkrétně máme v záměru provést portaci LoRaWAN technologie z 868 MHz na jiné bezlicenční pásmo 169 MHz, kde očekáváme extrémní dosah sběru dat, a to až 200 km. Dále budeme vyvíjet nomádní IoT infrastrukturu, kde IoT GW budou umístěny ve vozidlech. Rovněž budeme experimentovat s novými technologiemi pro IoT a M2M v sítích 4G/5G, to nám umožní aktuálně prováděný upgrade naší laboratorní základnové stanice a TM CZ nám poskytne například NB-IoT, které nemá dosud v produkčním režimu. S oblastí IoT rovněž souvisí téma snižování spotřeby senzorů a oblast energy harvestingu, které se dlouhodobě věnujeme a zde vidíme i potenciál dosažení kvalitních publikačních výstupů.
V oblasti bezpečnosti máme v plánu např. rozvíjet koncept simulátoru kvantových sítí, viz přijatý článek do IEEE/ACM Transactions on Networking dostupný na https://arxiv.org/abs/1810.03857. Dále je to oblast využití AI pro návrh nových řečových kodeků, pomocí kterých lze věrně napodobit jakýkoliv vokální trakt a nakonec bezpečnost senzorových sítí, což souvisí i projektem MV ČR řešeným ve výzvě bezpečnostní výzkum pro potřeby státu.
Třetí oblastí je vytěžování znalostí ze sítí, kde příkladem jsou naše úlohy cílené na získávání informací o pohybu populace v území z lokalizačních a provozních údajů mobilních sítí. Nově jsme získali zakázku smluvního výzkumu se společností TM CZ v objemu 10 mil. Kč, v rámci zakázky budeme implementovat prostředí pro big data analýzy v prostředí TM CZ. To by nebylo možné bez provedených experimentů a zkušeností, které jsme v týmu nabyli v minulých letech a vyzkoušením řady slepých cest. SGS využijeme k podpoře kompetencí týmu a získání nových příležitostí.
Za posledních pět let má řešitelský tým na Web of Science indexovaných 176 výstupů (z toho 102 článků v časopisech a 74 konferenčních příspěvků) a za poslední dva roky rovněž sedm obhájených dizertačních prací studentů pracujících v SGS, na které tento projekt navazuje.
Nositelem SGS projektu je Filip Řezáč (*1985) a mentorem týmu je Miroslav Vozňák (*1971).
Členové řešitelského týmu
Ing. Petr Machník, Ph.D.
Ing. Libor Michalek, Ph.D.
Ing. Jan Skapa, Ph.D.
Ing. Roman Šebesta, Ph.D.
doc. Ing. Jaroslav Zdrálek, Ph.D.
Dr. Ing. Libor Gajdošík
Ing. Radek Novák, Ph.D.
Ing. Iva Petříková, Ph.D.
Ing. Pavel Nevlud
Ing. Přemysl Mer, Ph.D.
Ing. Lukáš Kapičák
Ing. Jan Rozhon, Ph.D.
Ing. Martin Tomis, Ph.D.
Ing. Jakub Šafařík, Ph.D.
Ing. Pavol Partila, Ph.D.
Ing. Jaromír Továrek, Ph.D.
Ing. Filip Řezáč, Ph.D.
Ing. Saleh Hussein Saleh Al-Wahaishi, Ph.D.
Ing. Ladislav Beháň, Ph.D.
Ing. David Vašíček
Ing. Martina Skapová
Ing. Tomáš Putna
Hong Nhu Nguyen
Ing. Erik Grešák
Ing. Jakub Jalowiczor, Ph.D.
Dang Nguyen Sieu
Thanh Nam Tran, M.Sc.
Duy Hung Ha
Ngoc Long Nguyen
Bc. Jan Průša
Bc. Richard Majtán
Bc. Jakub Tureček
Ing. Michal Jurečka
Ing. Andrej Gulčík
Ing. Hai Dat Pham
Bc. Michael Kalus
Bc. Marek Kopec
Bc. Antonín Salzmann
Bc. Dominik Stachovec
Ing. Patrik Nechajev
Ing. Dalibor Zeman
Ing. Lukáš Klobasa
Bc. Matěj Nedojedlý
Bc. Jakub Vitásek
Bc. David Bělunek
Toai Kim Tran
Nhat Tien Nguyen
Ha Van Cu
Ing. Vadim Carev
prof. Ing. Miroslav Vozňák, Ph.D.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)
Cílem projektu je:
1/ výzkum v oblasti Internetu věcí, především vývoj IoT infrastruktury a vývoj senzorů,
2/ výzkum v oblasti vytěžování znalostí, především z lokalizačních a provozních údajů mobilních sítí,
3/ výzkum v oblasti bezpečnosti sítí, především zaměřený na kvantovou kryptografii.
Co se týče měřitelných indikátorů a specifikace výstupů, tak cílem je:
- publikovat minimálně dva výstupy v prvosledových časopisech v prvním kvartilu dle IF,
- podat alespoň jeden projektový záměr do výzvy H2020,
- získat minimálně jeden víceletý projekt v hodnotě minimálně jednotek mil. Kč
- publikovat výsledky výzkumu v alespoň dvaceti indexovaných výstupech (články v časopisech a konferenční výstupy registrované ve WoS/SCOPUS)
Výstupy z projektu budou publikovány na kvalitních konferencích uznávaných komunitou a v prvosledových časopisech indexovaných ve WoS.
Finanční rozvaha:
Stipendia doktorandů a studentů: 700 000,- Kč
Materiálové náklady: 40 000,- Kč
drobný elektromateriál pro oblast Internet věcí (kabeláž, konektory, konzole, antény pro čidla, rozvaděče, krabičky, úchyty, vlákna pro 3D tiskárnu a další drobné komponenty)
Drobný hmotný a nehmotný majetek: 140 000,- Kč
40 000,- Kč s DPH –komponenty IoT koncových zařízení, např. https://learn.adafruit.com/adafruit-feather-32u4-radio-with-lora-radio-module/
40 000 Kč,- s DPH - 8 x LoraWAN 8-kanálový koncentrátor iC880A SPI (5 000 Kč/ks)
https://www.soselectronic.cz/products/imst/ic880a-spi-234084
60 000 Kč,- s DPH - SW pro výpočet rádiového pokrytí, který bude využit pro analýzu šíření a pokrytí oblasti signálem technologie LoRaWAN 868 a 169 MHz.
https://crcdata.cz/index.php/radiokomunikace/radiolab-4
Služby: 150 000 Kč
- úhrady vložného na konferencích, publikování v open-access časopisech, nákup zařízení v zahraničí a jeho doclení (poplatky, kurzové ztráty).
Cestovní náhrady: 122 000 Kč
- cesty související s řešením a prezentacemi dílčích výstupů projektu, např. konference TSP2020 (Miláno), Electronics2020 (Palanga), Networking2020 (Paříž).
Doplňkové (režijní) náklady: 122 000 Kč (10% z celkového rozpočtu projektu)