Studentská grantová soutěž - předchozí roky

Sítě a komunikační technologie pro chytrá města IV.

SP2021/25

Řezáč Filip Ing., Ph.D.

prof. Ing. Miroslav Vozňák, Ph.D.

01. 01. 2021 - 31. 12. 2021

Předmětem výzkumu jsou vybrané problémy z oblasti sítí, které jsou v souladu s výzkumnými aktivitami a potřebami Katedry telekomunikační techniky. Jde především o senzorové sítě, bezpečnost komunikací a zpracování dat získaných ze sítí. V těchto oblastech kontinuálně pokračujeme ve výzkumných aktivitách. Kompetence řešitelského týmu dokládá více než 100 článků publikovaných v časopisech s impaktním faktorem v posledních pěti letech autory týmu a řešené projekty VaV. Jde o projekty financované z národních programů poskytovatelů jako TAČR, MPO, MVČR a zahraničních, kde se jedná o dva projekty H2020, na kterých se vybraní řešitelé týmu podílí a nově schváleném projektu, který by měl být plně financován z NATO v období 2021-2023. Předmětem výzkumu jsou především senzorové sítě, vytěžování nových informací ze síťového provozu, a nakonec řešení otázek bezpečnosti komunikace. V průběhu řešení bude podán alespoň jeden dlouhodobý projektový záměr financovaných ze zahraničních zdrojů a minimálně dva do národních programů VaV. V oblasti senzorových sítí se budeme věnovat inovacím v oblasti infrastruktury Internetu věcí, kde dlouhodobě provozujeme kampusovou síť dle specifikace LoRaWAN, viz https://lora.vsb.cz a rozvíjíme kompletní infrastrukturní IoT ekosystém vč. IoT brán, síťového a aplikačního serveru. Dále budeme v rámci 5G kampusové sítě experimentovat s novými technologiemi umožňující nízkolatenční, ultraspolehlivé a vysokorychlostní přenosy, kde jednou z našich priorit je rozšířit 5G síť o technologie mmW na 26GHz. Vzhledem k šířce pásma až 1GHz, které lze experimentálně využít, viz nově schválené opatření ČTÚ https://www.lupa.cz/aktuality/ctu-zpristupni-cast-pasma-26-ghz-k-experimentum-s-milimetrovymi-vlnami-v-5g/ , tak lze očekávat rychlosti, které by plně mohly využít propustnost 5G core sítě VŠB-TUO, která je dnes dimenzována na 6,5 Gbit/s. Posledním tématem v oblasti senzorových sítí je návrh nových protokolů pro 5G/6G Green Communications využívajících přístupová schémata postavených na NOMA (Non-orthogonal Multiple Access) a modelování jevů v kooperativních relay senzorových sítích, které aplikují energy harvesting jak v relay tak i v koncových uzlech. V této oblasti máme řadu článků z posledních let v prvosledových IEEE a Elsevier časopisech, reputaci v komunitě a slušné výsledky výzkumu, na kterém pracují především doktorandi Katedry telekomunikační techniky. Zde vidíme především potenciál dosáhnout kvalitních publikačních výsledků v Q1/Q2. Další oblastí je vytěžování znalostí ze sítí, kde v této chvíli máme již dva běžící smluvní výzkumy se společností T-Mobile, které započaly v roce 2020 a jsou zasmluvněny až do 2022. Tyto kontrakty by nebylo možné dosáhnout bez několik let experimentů na daty mobilních operátorů. Nyní zprostředkovaně máme možnost pracovat i nad daty dalších operátorů a v rámci ČR se nám podařilo dosáhnout vysokého renomé. To dokladuje i provázející PR, které se týká Atlasu mobility, což je jeden z výsledků výzkumu, který nemá přímý ekonomický dopad, nicméně nad námi zpracovávanými daty provádějí analýzy další týmy na MZ a v konečném důsledku jsou jedním ze vstupů pro Úřad vlády a rozhodování pro zavádění jak jarních tak podzimních opatření proti šíření epidemie Covid-19. V rámci SGS bychom pokračovali v experimentech, které nám především umožní zpracovávat data v pseudoreálném čase, udržet vysokou reputaci odbornosti a kvality výsledků v očích komunity a rovněž si připravit další příležitosti vedoucí k uzavření nových smluvních výzkumů v dalších letech. V oblasti bezpečnosti budeme rozvíjet především oblast kvantové a postkvantové kryptografie, což je dáno i výzkumné projekty, ve kterých jsme zapojeni. Podařilo se nám získat dlouhodobý projekt z progamu bezpečnostního výzkumu pro potřeby státu financovaného z prostředků MV ČR, kde bude toto téma řešeno v období 2021-2025. Zde se opět můžeme opřít o kvalitní publikace v prvosledových časopisech jako IEEE/ACM Transactions on Networking, ACM Computing Surveys anebo IEEE Journal on Quantum Electronics. To vše je akcelerováno naši účastí v projektu H2020 zaměřeného na kvantovou kryptografii. V rámci SGS budeme rozvíjet simulátor kvantových sítích v prostředí NS-3 a zabývat se návrhem přístupů pro podporou QoS v budoucích kvantových sítích. V této oblasti je předpoklad kvalitních publikací, navíc na konci roku 2021 budeme odevzdávat monografii v oblasti kvantové kryptografie, která bude vydána v edici Nature nakladatelství Springer.

Ing. Petr Machník, Ph.D.
Ing. Libor Michalek, Ph.D.
Ing. Jan Skapa, Ph.D.
Ing. Roman Šebesta, Ph.D.
doc. Ing. Jaroslav Zdrálek, Ph.D.
Dr. Ing. Libor Gajdošík
Ing. Radek Novák, Ph.D.
Ing. Iva Petříková, Ph.D.
Ing. Pavel Nevlud
Ing. Přemysl Mer, Ph.D.
Ing. Marek Dvorský, Ph.D.
Ing. Lukáš Kapičák, Ph.D.
Ing. Jan Rozhon, Ph.D.
Ing. Martin Tomis, Ph.D.
Ing. Jakub Šafařík, Ph.D.
Ing. Pavol Partila, Ph.D.
Ing. Jaromír Továrek, Ph.D.
Ing. Filip Řezáč, Ph.D.
Tam Kieu Nguyen
Ing. Ladislav Beháň, Ph.D.
Ing. Martina Skapová
Ing. Tomáš Putna
Hong Nhu Nguyen
Ing. Erik Grešák
Ing. Jakub Jalowiczor, Ph.D.
Thanh Nam Tran, M.Sc.
Duy Hung Ha
Ngoc Long Nguyen
Ing. Petr Müller, MBA
Bc. Richard Majtán
Ing. Jaromír Kovařík
Ing. Tomáš Hmilanský
Bc. Ondřej Palovský
Bc. Ondřej Freisler
Ing. Petr Vaněk
Ing. Dalibor Zeman
Ing. Filip Lauterbach
Ing. Lukáš Grunert
Ing. Petr Ščurek
Bc. Jakub Vitásek
Ing. Tomáš Štekr
Ing. Lukáš Broda
Ing. Martin Výlet
Ing. Patrik Burdiak
Bc. David Bělunek
Nhat Tien Nguyen
Ing. Daniel Brát
Ing. Michaela Píšová
Ing. Vadim Carev
prof. Ing. Miroslav Vozňák, Ph.D.

Cílem projektu je:
1/ výzkum v oblasti Senzorových sítí (IoT, 5G/6G a energy harvesting),
2/ výzkum v oblasti vytěžování nových znalostí ze sítí, především z dat mobilních operátorů,
3/ výzkum v oblasti bezpečnosti komunikací, především zaměřený na kvantovou kryptografii.
Co se týče měřitelných indikátorů a specifikace výstupů, tak předpokládáme, že:
- budeme publikovat minimálně dva výstupy v prvosledových časopisech v prvním kvartilu
- podáme alespoň jeden projektový záměr do mezinárodních výzev,
- získáme minimálně jeden víceletý projekt v hodnotě minimálně jednotek mil. Kč
- publikujeme výsledky výzkumu v alespoň dvaceti indexovaných výstupech (články v časopisech a konferenční výstupy registrované ve WoS/SCOPUS)