Робот по контракту: в Университете ИТМО создают систему управления дронами на базе блокчейна Ethereum

Робот по контракту: в Университете ИТМО создают систему управления дронами на базе блокчейна Ethereum

Технологии блокчейн, лежащей в основе криптовалют и bitcoin в частности, сегодня начинают искать применение даже министерства и крупные государственные компании. Однако сфера использования блокчейна не ограничивается экономикой. На базе этой технологии сотрудники Университета ИТМО разрабатывают проект управления дронами-беспилотниками, который может лечь в основу глобальной информационно-экономической системы взаимодействия всех участников рынка интернета вещей.

Блокчейн, или цепочка блоков, представляет собой распределенный реестр для хранения данных о событиях в цифровом мире. Вся информация в этом реестре публикуется в открытом виде, ее нельзя стереть, изменить, и практически невозможно сфальсифицировать, так как новые записи вносятся только с согласия большинства узлов сети. Это позволяет отказаться от посредников, центрального управляющего звена и создать доверенную среду там, где у пользователей вообще нет основания доверять друг другу. Поэтому блокчейн эффективно работает в сети bitcoin, благодаря которой он и стал широко известен: он хранит информацию о транзакциях виртуальных «монеток» между кошельками пользователей, а те могут не беспокоиться за сохранность своих средств и оставаться анонимными.

В случае с bitcoin записи в блокчейне содержат достаточно скудную информацию: кто, сколько и по какому адресу отправил свои монеты. Способы применения технологии блокчейн расширяет платформа Ethereum, созданная российско-канадским программистом Виталиком Бутериным: здесь внутренняя валюта, или «эфир», является не эквивалентом денег, а «топливом» для работы узлов сети, отношения между которыми формализованы в виде «умных контрактов». Выглядеть это может следующим образом: один из узлов отправляет определенное количество «эфира» по нужному адресу, информация об этом заносится в блокчейн, другой узел это видит и, к примеру, запускает исполняемый код. Это позволяет построить сеть, в которой роботы будут сами следить за тем, чтобы все корректно выполняли инструкции.

Используя платформу Ethereum, команда Airalab совместно с сотрудниками и выпускниками Университета ИТМО разрабатывает проект по управлению беспилотными летательными аппаратами Drone Employee — «Дрон-сотрудник». Беспилотники сами заключают «умные контракты» на выполнение задания, регистрируют маршрут полета у диспетчерской станции, и, если дрон собирается пролететь через запрещенную для полетов зону или его маршрут пересекается с траекторией движения другого дрона, диспетчер самостоятельно скорректирует маршрут и предложит другой путь.

«Сегодня практически все решения для объединения умных устройств централизованы. Если мы строим коммуникации между ними через „облако“, то нам приходится учить центральный узел говорить на языке каждого из этих умных устройств. Это стоит дорого, кроме того, это небезопасно: стоит объединить энергетическую сеть с микроволновкой, в которую разработчик заложил не тот параметр, и мы получим блэкаут, — объясняет руководитель проекта и лидер команды блокчейн-разработчиков Airalab Сергей Лоншаков. — Мы думали над тем, как популяризовать среди рядовых пользователей идею создания децентрализованной автономной организации для управления умными устройствами, и нам попался на глаза отчет Business Insider о росте рынка беспилотников. Только в 2013—2014 году мы увидели зарождение масс-маркета дронов, и сейчас он претерпевает кардинальные изменения: улучшения происходят чуть ли не каждые полгода — увеличивается дальность полета, автономность. Поэтому мы выбрали беспилотники, а Ethereum и блокчейн позволяют использовать умные контракты, которые убирают посредников и гарантируют выполнение инструкции».

Университет ИТМО. Сергей Лоншаков и Александр Капитонов
Университет ИТМО. Сергей Лоншаков и Александр Капитонов

В ноябре 2015 года команда проекта в лице Сергея Лоншакова, ассистента кафедры систем управления и информатики ИТМО Александра Капитонова, выпускника Университета ИТМО Александра Крупенькина и студента Университета ИТМО Семена Павлова приступила к первому эксперименту, в котором контракт друг с другом заключают человек и робот. Эксперимент завершился успешно, и сама идея, а также видео с «суровым русским программистом», испытывающим беспилотник посреди заснеженного поля, быстро начало завоевывать популярность у Западных пользователей.

В апреле 2016 года разработчики перешли к полевым испытаниям более сложной системы. С помощью четырех автономных дронов от компании 3DR они организовали съемку промо-ролика для команды по мотокроссу.

Создатели Drone Employee не собираются останавливаться на разработке пакетного предложения с системой управления беспилотниками. Сейчас они работают над концепцией глобальной информационно-экономической экосистемы для множественного использования беспилотников. Согласно их идее, работа дронов должна быть представлена как сервис, чтобы любой мог арендовать их для выполнения каких-либо целей — например, для мониторинга территории, проведения виртуальных экскурсий, организации доставки. При этом все дроны будут «знать», что делать можно, а что нельзя.

«На базе блокчейна можно создавать не просто информационные, а информационно-экономические системы, которые позволят объединить всех участников развивающегося рынка интернета вещей. В будущем их станет гораздо больше, поэтому от централизации нужно отказываться уже сейчас», — комментирует Сергей Лоншаков.

Добавим, что исходный код разработчики публикуют на GitHub.

Редакция новостного портала
Персоны
  • Александр Капитонов

    Ассистент кафедры систем управления и информатики факультета систем управления и робототехники Университет ИТМО

Архив по годам: