SZTAKI - Department of Distributed Systems

A ChaosFIRE egy, a Fed4FIRE projekt első Nyílt Pályázati Felhívása keretében megvalósuló innovatív kísérleti fejlesztés. A BonFIRE projekt során sikerrel záruló KOPFire alprojektet követően a ChaosFIRE a DSD második FIRE (Future Internet Research and Experimentation - a Jövő Internetjének Kutatása és Kísérletei) projektje.

A Fed4FIRE az EU hetedik kutatási keretprogramjában (FP7), a Jövő Internetkutatásait célzó munkaprogramban megvalósuló Integrált Projekt (IP), amely a már létező jövő internetje kísérleti környezetek összekapcsolását biztosítja, így olyan kísérletek is egyszerűen lesznek végezhetők, amelyek több kísérleti környezetet is használni kívánnak. A Fed4FIRE célja, hogy a kísérletek federációjával jelentősen felgyorsítsa a jövő internetje kutatásokat. A projekt nyílt és könnyen elérhető alkalmazásokat nyújt a FIRE kísérletekben résztvevő közösségnek, a vezetékes és vezetéknélküli infrastruktúrára, szolgáltatásokra, alkalmazásokra valamint ezek kombinációjára összpontosítva. A projekt egy igényvezérelt, nyílt architektúrán és szabványon alapuló általános federációs keretrendszert fejleszt, széles körű nemzetközi használhatósággal.

A „ChaosFIRE - egy Opportunisztikus Hálózati Környezet hatékonyságának mérése szenzoradatgyűjtésre és -elosztásra” projekt egyike azon 8 innovatív kísérletnek, melyet a Fed4FIRE első, 2013-ban kiírt nyílt pályázati felhívása támogat.

A ChaosFIRE kísérlet célja a Chaoster opportunisztikus peer-to-peer mobil technológia teljesítményének és használhatóságának vizsgálata - mint a központi szolgáltatás-alapú megoldások alternatívája - városi környezetben, szenzorinformáció gyűjtésére és továbítására, szétosztására. A ChaosFIRE kísérlet megvalósításához két Fed4FIRE által federált tesztkörnyezetet hasnzálunk fel:

• a SmartSantander teszkörnyezetben 20 000 szenzort szereltek fel Santander város különböző pontjain. A szenzorok adatait egy központi infrastruktúra fogadja, dolgozza fel, majd teszi elérhetővé sajtá webszolgáltatáson, valamint a Fed4FIRE infrastruktúrán keresztül.
• a BonFIRE projekt felhő szolgáltatások federációját nyújtja. Jelenleg 6 különböző BonFIRE tesztkörnyezetből áll, melyek közül három a Fed4FIRE-ben is jelen van: az EPCC, INRIA és az iMinds Virtual Wall.

A ChaosFIRE fő ötletét az adta, hogy a SmartSantander infrastruktúrája erősen függ a központi szenzoradat összegyűjtő szolgáltatástól. De mi történik akkor, ha a központi szolgáltatás elérhetetlenné válik egy váratlan esemény, például egy vihar vagy természeti katasztrófa okozta áramszünet esetén? Ilyen válsághelyzetekben még inkább létfontosságú a szükséges (szenzor)információk megszerzése. Azonban a szokásos szolgáltatások vészhelyzetben elérhetetlenné vagy túlterheltté válhatnak, hiszen mindenki ilyenkor próbálja meg elérni azokat. Alternatív eszközként arra, hogy információt gyűjtsünk és osszunk meg, akár a mai okostelefonok mobilkapacitását is használhatnánk. Így, ha a központi szolgáltatás bármilyen okból elérhetetlenné válik, átkapcsolhatunk a kis hatósugarú rádiójeleken alapuló P2P módra, amely bizonyos mértékben helyettesíteni tudja a központi szolgáltatást vagy új szolgáltatásokat biztosíthat a P2P infrastruktúra alapján.

A ChaosFIRE kísérlet során kiértékeljük, milyen útvonalálasztó algoritmusok, mennyi és milyen mozgást végző mobil kliens eredményezhet egy olyan szolgáltatás minőségi (QoS) szintet, amely hasonló a jelenlegi online és központosított SmartSantander megoldáshoz, ezáltal alternatív eszközzé válhat Santander városában a szenzoradatok „Chaoster módon” történő gyűjtésére és elosztására.

A kísérlethez olyan felhasználói eseteket definiálunk, melyek a jelenlegi SmartSantander infrastruktúrában megoldhatók, majd értékeljük az általunk ajánlott megoldást összehasonlítva a már létező alkalmazásokkal. A kísérleteket két felállásban tervezzük elvégezni:

• A kizárólag szimulációt alkalmazó kísérletekben mind a szenzorokat, mind a mobil klienseket szimuláljuk. A szimulált szenzorok adatait a nekik megfelelő valós szenzortól valós időben szerezzük be, s ezek adatait a szimulált mobil kliens olvassák ki a szenzorokból és osztják meg egymás között.

ChaosONE szimulátor előre bejelöltterületekkel, amiket a szimulált csomópontoknak
el kell kerülniük, vagy meg kell találniuk

• A „valóságfúziós” felállásban szimulált és valós mobil kliensek egyaránt résztvesznek. Ebben az esetben a valós mobil felhasználók, és a szimulált kliensek mind ugyanabban a térképi térben mozognak valós időben. Amennyiben geolokáció szerint egy valós kliens egy szimulált kliens közelébe kerüln, azzal adatot tud cserélni, mintha csak a valós világbeli térben találkoznának és bluetootkon kapcsolódnának egymáshoz. A valós és szimulált mobil kliensek ilyen jellegű fúziója lehetővé teszi, hogy valós emberi inputokat kaphassunk a rendszerből, illetve kiértékeljük, hogy a valós emberi felhasználók számára a Chaosterben kapott információk mennyire megfelelőek, mennyire tekintik frissnek, használhatónak.

Szimuláció és valóság fúziója, ahol egy iPhone felhasználó is bekapcsolódik a
szimulációban (a piros ponton) és éppen adatokat cserél egy hatósugaron
belül elhaladó szimulált piros autóval.