Облачная операционная система TERNEX для управления беспроводными маршрутизаторами и точками доступа с поддержкой ячеистой топологии
1. Простое создание и масштабирование сетевой инфраструктуры, там где это необходимо. 2. Преодоление проблемы цифрового неравенства. 3. Связывание сенсоров туманных вычислений и устройств IoT в единую сеть. 4. Ускорение получения данных за счет использование многоступенчатого распределенного кэша, базирующегося на узлах mesh-сети. 5. Идентификация и аутентификация пользователей в соответствии с законодательством 6. Возможность объединения климатических и почвенных датчиков для решения задач точного земледелия. |
Программное обеспечение TERNEX предназначено для централизованного управления пулом беспроводных точкек доступа и беспроводных маршрутизаторов. Включает в себя web –интерфейс ориентированный на неквалифицированных пользователей и позволяющий создавать одноранговые сети с ячеистой топологией, осуществлять удалённое управление, а также доступ к файловой системе и пр. Отличительной чертой является поддержка кэша и распределенного хранилища данных, ускоряющего работу беспроводной сети. В настоящими момент TERNEX поддерживает беспроводные устройства работающие под управлением операционных систем семейства Linux: OpenWrt и опционально DD Wrt. При этом само программное обеспечение OpenWrt и DD Wrt не является составной частью программного обеспечения TERNEX. TERNEX состоит из двух компонентов:
|
Платформы: OpenWRT, Debian, Apache, Nginx, CJDNS Средства разработки: Phyton, Shell-скрипты, JavaScript, PHP, HTML |
Внедрение для нужд провайдеров как инструмента позволяющего сократить затраты на постройку сетевой инфраструктуры. Внедрение на территориях Алтайского края с низкой плотностью населения для преодоления проблемы цифрового неравенства. Организация Wi-Fi сети на территориях с туристическим потенциалам, для нужд отелей, гостиниц, кафе и т.д. |
Реализация проекта проходит поэтапно. Простой прототип сети был запущен в конце 2018 года. Он продемонстрировал свою эффективность. Однако, также были найдены и слабые места – это точка подключения mesh-сети к сети Internet, что являет «бутылочным горлышком». В 2019 г. проект был представлен в рамках конкурса Startup Tour (г. Новосибирск) занял второе место. Получил приглашение для участия в Startup Village (г. Москва, Сколково). Вышел в финал конкурса «Старт SUV 2019» организованного Фондом содействия инновациям и Сколково. В результате проекту удалось привлечь грунтовое финансирование от Фонда содействия инновациям. В результате реализации гранта было создано программное обеспечение которое позволяет неквалифицированным пользователям строить масштабные беспроводные сети. Разработанное ПО прошло гос. регистрацию и включено в реестр отечественного ПО. Начиная с 2020 года разработанное ПО продается в составе беспроводного оборудования и в виде подписки. В настоящий момент компания нацелена на масштабирование и поиск партнеров. |
Экономическое преимущество заключается в существенном снижении затрат на монтаж беспроводной сети, и исключении специализированного оборудования для управления беспроводной сетью, а также соответствующих специалистов.
Кроме, этого проект способен решить проблему цифрового неравенства, так как предполагает постройку сетевой локальной инфраструктуры силами пользователей, там где это экономически не выгодно традиционным провайдерам. Эта проблема особенно актуальна для Алтайского края. Решение этой проблемы имеет социальную и экономическую значимость.
Проект разрушает инфраструктурный барьер препятствующий внедрению решений точного земледелия (объединяет сенсоры в сеть), что также актуально для Алтайского края имеющего аграрную ориентированность.
В длительной перспективе проект способен внести вклад в решение общемировой проблемы дефицита емкости каналов связи, которая возникнет по прогнозам различных экспертных агентств в ближайшем будущем из-за повсеместного внедрения устройств интернета вещей.Экономическое преимущество заключается в существенном снижении затрат на монтаж беспроводной сети, и исключении специализированного оборудования для управления беспроводной сетью, а также соответствующих специалистов.
Кроме, этого проект способен решить проблему цифрового неравенства, так как предполагает постройку сетевой локальной инфраструктуры силами пользователей, там где это экономически не выгодно традиционным провайдерам. Эта проблема особенно актуальна для Алтайского края. Решение этой проблемы имеет социальную и экономическую значимость.
Проект разрушает инфраструктурный барьер препятствующий внедрению решений точного земледелия (объединяет сенсоры в сеть), что также актуально для Алтайского края имеющего аграрную ориентированность.
В длительной перспективе проект способен внести вклад в решение общемировой проблемы дефицита емкости каналов связи, которая возникнет по прогнозам различных экспертных агентств в ближайшем будущем из-за повсеместного внедрения устройств интернета вещей.
Практически неограниченная масштабируемость достигается благодаря выбору mesh-топологии, которая позволяет увеличивать емкость сети путем присоединения нового роутера. В режиме «сетевого моста» роутер может подключаться к сетям различных типов (воздушное и проводное подключение) и различных протоколов, что позволяет получать доступ в интернет через широкий спектр внешних систем. |
Использование Wi-Fi mesh сетей для масштабирования существующей сетевой инфраструктуры и в том числе для подключения устройств IoT является перспективным и рассматривается во многих научных статьях, в том числе: "Design and experimental performance analysis of a B.A.T.M.A.N.-based double Wi-Fi interface mesh network" авторов Davoli, L., Cilfone, A., Belli, L., Ferrari, G., "Towards a layered and secure internet-of-things testbed via hybrid mesh" авторов Jones, T., Dali, A., Rao, M.R., Madassery, J., Liu, K. Использование Wi-Fi mesh сетей в сельском хозяйстве также оправдано в частности в статье "Multiparametric monitoring in equatorian tomato greenhouses (I): Wireless sensor network benchmarking", авторов Erazo-Rodas, M., Sandoval-Moreno, M., Muñoz-Romero, S., Naranjo, C., Rojo-álvarez, J.L., рассматривается вопрос эксплуатация Wi-Fi mesh сети для обслуживания сенсоров точного земледелия. Таким образом можно сделать вывод, что общее направление по выбору технологии беспроводной передачи данных выбрано правильно. Далее, проверяя гипотезу о состоятельности использования внутри Wi-Fi mesh сети распределенного каскада кэш узлов, был проведен анализ использования данного подхода. В результате которого выявлен общемировой тренд указывающий на необходимость создания кэшируюших устройств на расстоянии как можно ближе к пользователю. Однако этот тренд направлен в основном на проводные сети передачи данных. В беспроводных сетях тема исследована недостаточно. Хотя в зарубежной печати начинают появятся актуальные статьи датированные последними годами, например, в статье "Wi-cache: Towards an SDN based distributed content caching system in WLAN" авторов Chhangte, L.r, Garg, A.b приводятся результаты эксперимента, подтверждающие гипотезу о перспективности использовании кэша в беспроводных сетях. Однако в статье рассматривается традиционная Wi-Fi сеть. Можно предположить, что использование кеша будет перспективно и в mesh сетях.
|
Технология ячеистых wi-fi сетей сегодня активно развивается. В рамках реализации проекта создан собственный протокол передачи данных который базируется на двух специально разработанных математических моделях:
1. Модели распределения канальной скорости в беспроводной сети.
2. Модели использования многоступенчатого кэша данных расположенного непосредсвтенно на роутерах - узлах mesh-сети.