Riist- ja tarkvara kiire areng muutnud tehnoloogiaseadmed viimasel kümnendil oluliselt odavamaks ja kättesaadavamaks. Seetõttu kogub üha enam populaarsust ka asjade internet (Internet of Things), mis oma olemuselt tähendab tuhandeid inimesi ümbritsevaid ja neid igapäevaelus abistavaid miniatuurseid arvuteid. IoT seadmete-sensorite arv kasvab plahvatuslikult, olles jõudnud tänaseks hinnanguliselt 20 miljardi seadmeni. Ennustuste põhjal ületab nende arv juba lähitulevikus 50 miljardi piiri.

See seab aga teadlaste ette üha kasvava väljakutse – kuidas kõiki neid arvukaid tarku seadmeid ja sensoreid võimalikult efektiivselt inimese kasuks tööle panna. Suurim väljakutse on seejuures kujunemas nutikate seadmete koondamine ja koos tööle panemine ehk teisisõnu nende efektiivne koostöö.

Iga selline nutiseade on sisuliselt autonoomne. Nende koostööks ja ühiseks toimimiseks on hädavajalikud sätestada ühised reeglid, nn ühiskultuur, kus koos töötamise põhimõtted on täpselt kokku lepitud. Just nende küsimustega tarkvarateaduse instituudi nooremteadur Jaanus Kaugerand oma doktoritöö raames tegeleski.

"IoT seadmete sensorite ühistöös on kaks olulist faktorit: aeg ja ruum. Keskendusin oma uurimuses sensorite ajafaktorile – kuidas ühildada erinevates aegruumides asuvaid seadmeid eelkõige nende olukorrateadlikkuse tõhustamise teel. Olukorrateadlikkuse rakendused erinevad tavapärasest andmekogumisest oma selektiivse ja dünaamiliselt uuendatava teabe poolest," selgitas Kaugerand

Koostöös Eesti kaitseväe ja Euroopa kaitseagentuuriga ning teiste TalTechi teadlastega täiustas ta oluliste komponentidega vajaliku tarkvara. Intelligentse vahendajaagendi tarkvara ProWare. ProWare tehnoloogiat on rakendatud eksperimentaalse ISR-lahenduse (Intelligence, Surveillance, Reconnaissance) loomisel. Doktoritöö käigus katsetati seda omakorda nii Tartus kui ka Hollandis koos rahvusvahelise lennunduse, sõjanduse ja transpordi valdkonnas tegutseva kontserniga THALES.

"Tänu doktoritöö käigus täiustatud ProWare vahevarale jõudsime tulemuseni, kus asjade interneti kasutatavate seadmete jaoks tehtavaid nn ajas selektiivseid arvutusi teostatakse otse võrgus, pilveteenust kasutamata. See omakorda teeb selle protsessi tunduvalt kiiremaks ja täpsemaks," selgitas Jürgo-Sören Preden, doktoritöö juhendaja, endine tehnikaülikooli automaatikainstituudi teadlane, ja nüüdne kommunikatsioonitehnoloogia ettevõtte Thinnecti juht.

Täiustuste toel saab edastada mitte ainult toorandmeid, nagu seni, vaid juba eelnevalt sünteesitud informatsiooni. See võimaldab ajakaota välja valida ja edastada selle otse õigele tarbijale, kes seda just sellel ajahetkel vajab. Nii võiks muutuda nutikate seadmete koostöö oluliselt kiiremaks ja tõhusamaks.

Predeni sõnul plaanib ettevõte Thinnect lähiajal sellist nn võrgusisest sensorandmete rakendamist hakata kasutama näiteks nende loodavatel siseruumide positsioneerimise rakendustes. Näiteks saab tuua olukorra haiglaseadmete jälgimises, kus meditsiinitöötaja vajaliku EKG või elustamismasina leidmise kiirusest sõltub otseselt inimeste elu, kuid samuti ka haiglaseadmete kasutamise efektiivsus.

Kui haiglatöötajad teavad, kus kriitilised seadmed asuvad, saab olla vajalike seadmete koguhulk väiksem, kuna nad on kasutuses, mitte ei seisa kasutult laos või patsiendi juures, kes seda parajasti ei vaja.

Lisaks seadmete asukohtade jälgimisele võimaldavad IoT-tehnoloogial põhinevad rakendused jälgida ka ruumide kasutatavust ning sisekliimat, mis on oluline nii patsientidele kui ka haigla töötajatele. Tehnoloogiad ja printsiibid on rakendatavad ka muudes valdkondades, näiteks hariduses ja äris. Tehnoloogia rakendamiseks on algamas pilootprojektid Tallinna Tehnikaülikoolis ning Gustav Adolfi gümnaasiumis.

Doktoritöö juhendaja oli Jürgo-Sören Preden. Oponendid olid Michael Henshaw Loughborough Ülikoolist ja vanemteadur Gabriel Jakobson ettevõttest CyberGem Consulting. Doktoritöö on avaldatud Tallinna Tehnikaülikooli raamatukogu digikogus.