Вы когда-нибудь задумывались о том, как эксперименты инженеров влияют на наш мир будущего? Современное общество начинает уделять больше внимания экологическим проблемам и пытается внедрить новые технологии для их решения. Цели устойчивого развития ООН стали добавлять в свои роадмапы практически все компании.
В этой статье я не буду углубляться в обзор разных кейсов, а расскажу как мы — команда Robonomics — экспериментируем с технологиями блокчейна и робототехники и создаем новые решения для мониторинга уровня загрязнения водоемов.
Описание проблемы и зачем здесь блокчейн?
Для того, чтобы экологические аварийные службы быстро реагировали на локализацию катастроф, необходимо постоянно получать информацию о состоянии воды. К сожалению, станций для мониторинга загрязнения воды немного и они не могут быть мобильными, а это значит, что могут анализировать участки только вокруг своей траектории. Единичные мобильные системы также не решают данную проблему, так как может срабатывать ложная тревога и перепроверить данную информацию невозможно.
Исследователи указывают на эффективность роботизированных платформ для мониторинга воды и отслеживания загрязнения после аварий. Например, данные системы активно использовались при аварии на Фукусиме. Наличие мобильных роботизированных систем по всей исследуемой территории позволяет выявить даже минимальные изменения состояние водоема, что позволяет быстро локализовать участок загрязнения и предпринять определенные меры для решения проблемы.
Не менее важным сделать процесс мониторинга автоматизированным и доверительным источником. В этом помогает использование децентрализованных технологий. В 2018 году совместно со студентами ИТМО мы начали работу над созданием «плавучего дрона», который мог бы использоваться в тяжело доступных участках водоемов для мониторинга уровня загрязнения воды. Данную разработку можно также использовать в прибрежных зонах для проверок без участия человека. В дальнейшем, мы хотим сделать целую сеть таких дронов-лодочек для постоянного мониторинга водоемов.
В основе проекта лежит идея децентрализованной сети, где оснащенные сенсорами устройства собирают информацию и отдают ее в распределенный реестр для безопасного хранения. Для этого в данном конкретном сценарии предлагается сочетание блокчейна. Иными словами, сеть дронов выполняют задачу по совместному мониторингу и помогают друг другу в начальной перепроверке, чтобы избегать проблемы ложного срабатывания тревоги. Для защиты данных после их получения и публикации используются две технологии: IPFS и блокчейн Ethereum (в дальнейшем будет работать на блокчейне Polkadot). Первая гарантирует то, что информация никем не изменена, а вторая содержит данные о том, что устройство с конкретным сенсором опубликовало информацию в определенное время. Сенсоры, объединенные в единую сеть, не имеют одной точки отказа и обеспечивают высокую доступность данных.
Последние эксперименты с лодочкой
Основная цель наших последних экспериментов состояла в том, чтобы измерить динамометром усилия, которые лодочка выдаёт при разных оборотах двигателя. В дальнейшем это можно использовать, чтобы построить качественную математическую модель, поэкспериментировать с ускорением.
Зачем точная математическая модель в данном процессе? Создание каждого такого «плавучего» дрона достаточно дорогостоящее удовольствие. Поэтому для того, чтобы создать целую сеть таких устройств и наладить правильную цепочку мониторинга и передачи информации, необходимо провести множество экспериментов в тестовой среде.
Подробнее о предыдущих наших тестах можно почитать в этой статье.
В дополнение, мы пообщались с коллегами из области судостроения, которые разобрали корпус нашей лодочки на ключевые ошибки: теперь мы будем работать над тем, чтобы сделать ее длиннее и уже по ширине для более удобного управления. Также нам посоветовали убрать декоративные срезы с корпуса и сделать форму более прямоугольной, так как они создают дополнительные завихрения воды и снижают КПД. Наша задача сделать лодочку более устойчивой. Во время экспериментов мы узнали, что корпус должен быть сильнее погружен в воду, чтобы винты нормально работали.
Тесты проведены, выводы для создания полной математический модели лодочки сделаны. Скоро будем рассказывать больше о наших экспериментах и результатах!