Cieľom článku je poskytnúť informácie o MonAMI platforme, systéme pre ukladanie a hlásenie protokolových správ a zhodnotení spoľahlivosti MonAMI systému počas testovania v domácnostiach, ktoré bolo vykonané v rámci projektu 6. RP na zlepšenie kvality života osamelo žijúcich seniorov a osôb so zdravotným postihnutím.
Problém sociálnej exklúzie a prekážok pri inklúzii seniorov a ľudí so zdravotným postihnutím môže byť viac-menej eliminovaný použitím automatizácie domácnosti, a to za pomoci nielen súčasných, ale aj budúcich moderných technológií. Užitočné technológie, ako napríklad informačno-kumunikačné technológie, nomádne zariadenia, bezpečnostné prvky automatizovanej domácnosti, môžu poskytnúť cieľovým skupinám kvalitnejší život a umožniť vykonávanie každodenných činností jednoduchším a pohodlnejším spôsobom.
V rámci projektu 6. RP MonAMI bolo vykonané testovanie vytvorenej MonAMI platformy nielen v laboratórnych podmienkach, ale i priamo v domácnostiach cieľovej skupiny.
Úlohou testovania bolo demonštrovať zvýšenie bezpečnosti, autonómie a komfortu vhodnou automatizáciou domáceho prostredia za pomoci technologickej platformy vytvorenej na základe IKT technológií a služieb. Služby boli dizajnované a implementované na základe otvoreného konceptu OSGi platform.
MonAMI PLATFORMA
Cieľom pri tvorbe MonAMI platformy bolo vytvorenie technologickej základne pre vývoj nových služieb, ktorá je odvodená zo štandardných technológií. Platfoma je určená na vzájomné prepájanie základných prvkov, ako sú napríklad spoľahlivé samostatne organizované siete, prenosné, tzv. nomádne technológie, umožňujúce interakciu s používateľom, monitorovanie fyzického stavu, ako aj infraštruktúru služieb, ktoré zabezpečujú kvalitu služieb, spoľahlivosť a súkromie [1]. MonAMI platforma v podstate pozostáva z piatich hlavných častí:
• Sada drôtových (1-wire technológia) a bezdrôtových (ZigBee technológia) senzorov a aktuátorov
• Server používateľských rozhraní UCH (Universal Control Hub)
• Dynamická platforma založená na základe OSGi
• Dotyková obrazovka ako hlavné používateľské rozhranie
• Webová platforma na riadenie alarmov, služieb a aktualizáciu služieb.
Centrálnym prvkom MonAMI platformy je tzv. Residential Gateway (RG – Rezidenčná brána). Úlohou RG je centralizácia MonAMI služieb v jednom bode, čo umožňuje zdieľanie rovnakých zdrojov a poskytuje
príležitosť na vytvorenie rozšírených služieb. Rezidenčná brána je akýkoľvek počítač s architektúrou x86 a podporou Java technológie, ktorej používateľské rozhranie môže vzdialene bežať na inom počítači, smartfóne či tablete a komunikovať s RG pomocou preddefinovaného protokolu, v našom prípade ide o využitie UCH (Universal Control Hub), protokolu HTTP a socketovej komunikácie. [2]
Všetky senzory a aktuátory sú prepojené priamo s RG, kde hardvérová vrstva, t.j. hardvérová implementácia senzorov a aktuátorov, je vzhľadom na použitie OSGi4AMI pred ostatným systémom transparentná, čo umožňuje systému pracovať so zariadeniami ako so softvérovými objektmi, ktoré majú preddefinované metódy a funkcionalitu. [3]
OSGi4AMI reprezentuje referenčný bod pre všetkých vývojárov MonAMI systému. Je to spoločné rozhranie softvérovej štruktúry vyvinutej ako „open source“ technológia a umožňuje pomocou poskytnutej ontológie interakciu medzi jednotlivými modulmi. [4]
Každý komponent má svoj vlastný životný cyklus, napríklad inštalácia, spustenie, zastavenie, aktualizácia, odinštalovanie. Vlastnosti konceptu OSGi umožňujú vykonať prechod komponentu z jedného stavu do druhého bez nutnosti zastavenia celého systému. [3] [4]
TESTOVANIE MonAMI PLATFORMY
MonAMI platforma a jej služby boli pre demonštráciu technickej spoľahlivosti a použiteľnosti najprv testované seniormi v laboratóriách (na šiestich miestach v Európe). Po vykonaní testov v laboratóriách sa testovanie presunulo prostredníctvom LSFT centier do reálnych podmienok domácností seniorov a osôb s postihnutím. Od testovania sa očakávalo potvrdenie rozšíriteľnosti, sociálnych a ekonomických benefitov systému MonAMI. Táto fáza testovania bola určená na zber informácií o spôsobilosti platformy [5].
LOGOVACÍ SYSTÉM
Pre architektúru MonAMI bolo pripravené použitie logovacieho systému na ukladanie a hlásenie protokolových správ (logov) generovaných MonAMI platformou a každou spustenou službou. Položky týchto protokolov sú používané na vyladenie a analyzovanie používaných služieb. Každý zápis protokolu – záznamu sa automaticky ukladá na používateľovu rezidenčnú bránu RG. Tie sú k dispozícií v reálnom čase pomocou webovej konzoly. Pre offline analýzu MonAMI služby odosielajú tieto protokoly v pravidelnom intervale pomocou e-mailu. Interval zasielania a adresa sú konfigurovateľné a boli nakonfigurované pri inštalácii. Služba LocalTool service, vytvorená na tento účel, zahŕňala tri konfigurovateľné funkcionality:
• Zobrazenie posledných 100 logov v konzole OSGi4AMI platformy použitím príkazu monami logconsole.
• Zaslanie posledných 100 logov pomocou e-mailu použitím príkazu monami logemail.
• Periodické posielanie posledných 100 logov pomocou emailu. Perióda posielania správ je definovaná špecifickým parametrom a popisom logov.
Na rozdiel od pôvodnej definície procesu logovania bolo navrhnuté priradenie kódu pre každý protokol – záznam, s cieľom umožniť riadenie protokolu na štatistické účely. Každá položka protokolu je klasifikovaná siedmimi číslicami, ktoré prislúchajú číslu služby, typu informácie a ktoré definujú špecifické informácie služieb.
VYHODNOTENIE SPOĽAHLIVOSTI
Zo získaných údajov prostredníctvom logovacieho systému boli u jednotlivých používateľov počas mesiacov január – február – marec zistené informácie o prerušeniach prevádzky MonAMI systému, resp. služby, ktoré boli vhodné na hodnotenie spoľahlivosti systému, pomocou ukazovateľa pohotovosti systému. Celková doba bezporuchovej prevádzky MonAMI systému v domácnostiach počas testovania bola 2 591 112 minút.
Počas tejto doby bolo zistených 15 výpadkov, resp. zastavení MonAMI systému, čo v našom prípade znamená 15 porúch. Celková doba obnovy MonAMI systému bola 878 minút.
Vďaka použitiu platformy OSGi4AMI pri zastavení, resp. zlyhaní služby, bolo možné uskutočniť automatické reštartovanie tej-ktorej služby bez nutnosti zastavenia celého systému.
Vďaka použitiu aplikácie automatického štartu bol systém v prípade vypnutia, resp. reštartu rezidenčnej brány, či už náhodne, nechtiac alebo úmyselne, v krátkej dobe znovu spustený a jeho funkčnosť obnovená. Pri poruchách MonAMI systému tak zväčša išlo o poruchy:
• občasné – krátkodobá strata prevádzkyschopnosti systému (vzniknutá porucha vďaka automatickému reštartu, resp. spusteniu systému/ služieb trvala len obmedzený čas),
• čiastočné – porucha spôsobila neschopnosť systému plniť len niektoré požadované funkcie. [6]
Počas testovania v domácnostiach seniorov bolo možné vďaka systému pre zber a hlásenie správ MonAMI platformy získať informácie, ktoré možno ďalej analyzovať. Počas testovania boli zistené aj určité nedostatky a požiadavky spojené s používateľským rozhraním, umiestnením a veľkosťou RG, mechanickými vlastnosťami RG a komponentov, doplnkovými službami atď.
Získané poznatky a údaje sú využité v ďalších vedecko-výskumných činnostiach pri riešení úloh projektu VEGA 1/1162/11 „Teoretické princípy, metódy a prostriedky diagnostiky a rehabilitácie mobility seniorov“ a v iných súvisiacich projektoch.
Poznámka: Príspevok vznikol v rámci riešenia grantovej úlohy VEGA 1/1162/11 „Teoretické princípy, metódy a prostriedky diagnostiky a rehabilitácie mobility seniorov“.
LITERATÚRA
1. FAGERBERG, Gunnar, et al. Konzorcium projektu MonAMI: Výstupné správy projektu MonAMI [online]. Dostupné na internete:
2. URC Consortium: Universal Remote Console Standard [online]. [cit. 2012-01-08] Dostupné na internete:
3. OSGi Alliance: About the OSGi Service Platform. June 2007 J. Damant, M. Knapp, M. Ellis, S. Lundberg, D. Simsik, J. Falco,. [cit. 2013-01-05] Dostupné na internete: .
4. MARCO, A., CASAS, R., BAUER, G., et al. Common OSGI Interface for Ambient Assisted Living Scenarios. In: Ambient Intelligence and Smart Environments, Vol 3. 2009.
5. DAMANT, J., KNAPP, M., ELLIS, M., LUNDBERG, S., ŠIMŠÍK, D., FALCO, J.: „D34.3 v1 Living Scale Field Trial Evaluation“. October 2010.
6. SIMAN, Daniel. 2012. Optimalizácia technológie monitorovania a riadenia inteligentného prostredia pre nasadenia do domácností seniorov: Dizertačná práca. Košice: TUKE, 2012. 125 s.
TEXT/FOTO ING. DANIEL SIMAN, PHD., PROF. ING. DUŠAN ŠIMŠÍK, PHD., STROJNÍCKA FAKULTA, TECHNICKÁ UNIVERZITA V KOŠICIACH FOTO ARCHÍV REDAKCIE
