Flutter: bezdrátový systém s kilometrovým dosahem

Karel Javůrek  |  Technika

Internet věcí je založen na bezdrátovém spojení do sítě. Flutter je levný a výkonný systém, který má dosah přes kilometr.

V oblasti bezdrátových technologií jsou k dispozici různé formy, které se liší především cílovým segmentem.

Pro blízkou vzdálenost můžeme použít Bluetooth s dosahem jednotek metrů, nízkou propustností a spotřebou, infračervený přenos nebo bezdrátové USB.

Pro lokální oblast je nejrozšířenějším standardem WiFi, který nabízí dosah až desítky metrů bez překážky a velmi dobrou propustnost, která se v nejnovější komerčně dostupné verzi 802.11ac dostala přes hranici jednoho gigabitu za sekundu.

Tvůrci Flutteru ale chtěli vytvořit zcela nový bezdrátový systém, který by byl ideální komponentou pro integraci do všemožných zařízení a nabízel by velký dosah, nízkou velikost, spotřebu a také nízkou cenu.

Flutter: bezdrátové spojení na kilometr

Společnost Flutter Wireless použila oblíbený web Kickstarter pro financování výroby finální verze bezdrátového systému Flutter. Systém ve vývojářské verzi je v současnosti založen na Arduino a obsahuje anténu od společnosti Texas Instruments, která pracuje na frekvenci 915 MHz.

Princip systému je takový, že velmi malá destička s čipem a integrovanou anténou se na vzdálenost více než jednoho kilometru dokáže spojit se jiným Flutterem a přenášet data.

Dosah signálu mezi Fluttery je přes jeden kilometr. Zdroj: Flutter Wireless
Dosah signálu mezi Fluttery je přes jeden kilometr. Zdroj: Flutter Wireless

Vzhledem k tomu, že je systém určen pro posílání menšího objemu dat, například pro ovládání zařízení nebo posílání hodnot z různých senzorů a podobně, je maximální rychlost 1,2 Mb/s více než dostatečná. Streamování filmu v rozlišení 4K tak rozhodně nečekejte.

Vytvoření obří sítě za „pár korun“

Spojení dvou modulů Flutter je jistě zajímavé, především vzhledem ke vzdálenosti a velikosti, ale tvůrci technologii posunuli ještě dále. S vlastními protokoly je možné spojit více Flutterů do jedné společné sítě, která si navzájem posílá data. Lze si tak představit nejen kruhové rozložení, ale především mnohem větší vzdálenosti, při kterých mohou být jednotlivé Fluttery od sebe vzdálené zmíněný kilometr.

Potenciál této společné sítě je obrovský – ať už Flutter použijete na jakékoli vaše zařízení, pro přenos dat nemusí být připojené do blízké sítě. Stačí aby byl ve vzdálenosti jednoho kilometru další Flutter a data potečou přes něj.

Základní a pokročilá verze s ARMem

I když je vývojový prototyp na bázi Sparkfun Arduino Pro Mini, které neposkytuje příliš velkou operační paměť a výkon pro případné aplikace, finální verze, která by se měla na trh dostat v roce 2014, bude založená na platformě s čipem ARM (Atmel SAM3 – Cortex-M3) s frekvencí 64 MHz. Jak už jsme zmínili v úvodu, cílem je levné zařízení, které efektivně zvládne přenášet menší objem dat na velké vzdálenosti. Flutter má napájení 3,3 V a odběr 10 až 40 mA.

Zatím jsou k dispozici pouze dva vývojářské kity. Zdroj: Flutter Wireless
Zatím jsou k dispozici pouze dva vývojářské kity. Zdroj: Flutter Wireless

Finální verze by také měla mít ještě o něco lepší anténu (pravděpodobně Texas Instruments CC1200) a také podporu hardwarového šifrování AES 256bit.

V současnosti je možné objednat vývojářské verze Flutter Basic a Flutter Pro. Základní verze obsahuje pouze integrovanou nízkoprofilovou anténu na desce, možnost programování a napájení přes micro USB, LED, hardwarové tlačítko a několik vstupně-výstupních portů s digitálním i analogovým rozhraním. Cena za tento kit je 20 dolarů, což je v přepočtu kolem 400 Kč.

Pokročilá vývojářská verze s cenou 30 dolarů (600 Kč), která je vidět i na oficiálním videu, obsahuje výkonnou anténu, přídavné tlačítko, více paměti a podporu napájení pomocí baterie.

Ovládání přes mobilní telefon a neomezené použití

Flutter má takřka neomezené možnosti použití. Tvůrci předpokládají ideální segment například různá zařízení na dálkové ovládání – kvadrokoptery, auta a další.

Ukázka integrace do auta na ovládání. Zdroj: Flutter Wireless
Ukázka integrace do auta na ovládání. Zdroj: Flutter Wireless

Velkým segmentem jsou senzory. Stačí si představit, že stačí ke každému Flutteru připojit nějaké levné senzory na měření například teploty, chemických, fyzikálních a dalších vlastností, a sbírat data z různých částí i v prostoru několik kilometrů. Vývojáři zatím neupřesnili, jak se bezdrátový přenos chová při použití uvnitř budov, lze si ale představit i takové nasazení.

Flutter je možné propojit s připravenými moduly Bluetooth a Ethernet. Zatímco Bluetooth lze použít na spojení, nastavení a ovládání Flutteru třeba přes aplikaci v mobilním telefonu, která by měla být s finální verzí také představena, s ethernetem lze Flutter připojit rovnou do sítě a nechat ho posílat data například na vaší webovou službu.

Logo

Flutter je kompletně open source – od návrhu hardwaru, firmware a zveřejněny budou i ceny komponent. Představa je tedy taková, že komunita pomůže celý systém postupně zlepšovat.

Levný ale dostatečně výkonný čip spolu s výkonnou anténou s velkým dosahem – to je Flutter. Lze předpokládat, že cena v budoucnu klesne i pod hranici sto korun a pak bude opravdu možné vidět rozšiřování internetu věcí, kdy všechna zařízení a objekty budou napojené do internetu nebo lokální sítě a bude je možné ovládat a sledovat.

Nejčtenější