Исследователи из России разработали программный алгоритм для синхронизации времени на нескольких смартфонах. Метод позволяет создать полноценную сенсорную сеть, объединив несколько устройств, и может использоваться и для других прикладных задач, где требуется синхронность измерений. Статья опубликована в журнале Sensors.
Ученые из Сколковского института науки и технологий в сотрудничестве с исследователями из Санкт-Петербургского государственного университета разработали способ синхронизации часов при помощи MEMS-гироскопов. Новый метод реализован в виде программного алгоритма. В эксперименте ученые продемонстрировали одновременную фотосъемку на двух смартфонах с точностью в несколько микросекунд. Алгоритм превосходит по производительности все подобные существующие программные средства.
Основная задача при создании и обеспечении корректной работы сети из интеллектуальных устройств — синхронизация часов. Все устройства, объединяемые в сеть, должны использовать одну и ту же временную шкалу, иногда с точностью до долей миллисекунды. Современные смартфоны вполне могут выполнять функции универсальных датчиков в составе сети, однако у них отсутствует аппаратный интерфейс для синхронизации времени. Это создает дополнительные неудобства в зонах, где недоступен сигнал GPS, который может играть роль эталонных часов. Любые часы, кроме самых точных, атомных, рассинхронизируются с течением времени.
Сеть из смартфонов может функционировать как микрофонная решетка, регистрируя звуковые волны и собирая дополнительную информацию не только о самом звуке, но и о его направлении. Также ее можно использовать в методе трилатерации. При этом пользовательский смартфон генерирует ультразвуковой сигнал, который поступает на другие смартфоны, и по времени задержки между полученными сигналами определяется местоположение пользователя.
«Этот метод можно также использовать для программной синхронизации мобильных телефонов с аппаратными системами. Одно из таких применений — работа мобильного телефона с фотокамерой и вспышкой в составе системы для профессиональной фотосъемки», — рассказывает соавтор исследования, доцент Сколтеха Гонзало Феррер.
Алгоритм, предложенный учеными, работает по принципу twist and sync («крути и синхронизируйся») и прост в использовании: достаточно взять смартфоны в одну руку и немного покрутить их, а все остальное — обработку данных и вычисления для синхронизации часов — сделает программа. Теперь ученые планируют применить метод к системам, в состав которых входят не только смартфоны, но и другие датчики: лидары, камеры глубины и т. д. Эта задача гораздо сложнее, поскольку у этих устройств может быть принципиально разное программное и аппаратное обеспечение.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
