Блог Олега Сарычева

Компания iRobot разработала роботизированную газонокосилку. Радиоастрономы против.

Уже много лет потребители ждут, что рано или поздно робототехническая компания iRobot выпустит роботизированную газонокосилку. Причина столь долгого ожидания, наверное, состоит в том, что компания iRobot пыталась выяснить, как можно сделать газонокосилку такую же простую в использовании, как её робот-пылесос Roomba. Основанный на недавней регистрации Федеральной комиссии по связи США, похоже, что iRobot работает над газонокосилкой, которая использует беспроводную систему управления, в противоположность системе управления, использующую “провод края”.

Почти каждая существующая в настоящее время роботизированная газонокосилка требует, чтобы её хозяин сначала закопал в землю вокруг периметра газона петлю провода, называемую “провод края”, чтобы робот косил траву только в пределах газона. Робот “чувствует” провод под землей и не пересекает его. Закапывать провод – это тяжёлая и неприятная работа (фактор расплаты). Из-за которой потенциальный покупатель роботизированной газонокосилки компании iRobot может отказаться от покупки. Другими словами, это не то, о чём iRobot хотел бы просить пользователей своих роботов.

Идеальный конечный результат (ИКР) решения этой проблемы был бы в том, чтобы роботизированная газонокосилка САМА могла ощущать, когда она находится на газоне, и когда нет. Но это – чрезвычайно трудная проблема из-за огромного разнообразия газонов и их свойств. Не говоря уже о том, что нужно заставить датчики работать в экстремальных условиях – снаружи газонокосилки. Действительно ли это возможно? Да. Действительно ли это практично в выпускаемом серийно потребительском роботе? Наверное, не прямо сейчас.

Подход iRobot заключается в том, что “провод края” заменяется серией маленьких беспроводных радиомаяков. Среднему газону (между одной четвертью и одной третьей акра площади) нужно было бы порядка от четырёх до девяти маяков (закреплённых на колышках), которые пользователь вобьет в землю вокруг периметра газона. После начальной пользовательской настройки, газонокосилка использовала бы маяки для того, чтобы вычислять своё местоположение, используя время пролета переданных маяками пакетов радиоимпульсов.

1,2,3,4 – радиомаяки

YARD – двор (с газоном)

5 – робот-газонокосилка

Ranging Masseges - пакеты радиоимпульсов

А причём тут астрономы? Причина в том, что iRobot должен просить Федеральную комиссию по связи (FCC) выделить для этой системы диапазон радиочастот 6240-6740 МГц. Проблема состоит в том, что ее маяки работают в том диапазоне, в котором FCC запрещает “фиксированную наружную инфраструктуру”. Компания iRobot хочет, чтобы FCC согласилась, что маяки “не фиксированы” (поскольку их можно переставлять). И кроме того, они излучают радиосигналы очень низкой мощности и рядом с землёй. И этот особый частотный диапазон не используется почти никем. Почти…

Компания iRobot признает, что в радиоастрономии используют полосу частот 6650-6675.2 МГц для спектральных наблюдений. И есть риск помех.

Диапазон 6650-6675.2 МГц используется Национальной обсерваторией радиоастрономии (NRAO) для поиска в космосе спектральных линий метанола. Или, как его несколько фамильярно называют “межзвездный древесный спирт”. Метанол – это маркер формирующихся звезд. И он также используется, чтобы “измерить расстояния до областей формирующихся звезд с высокой точностью, картируя курс галактического развития”. Поэтому FCC говорит, что “все реальные шаги должны быть сделаны, чтобы защитить радиоастрономию от вредного вмешательства”.

Как можно было ожидать, NRAO была расстроена, что iRobot хочет настроить свои маяки, чтобы вещать на защищенной частоте. Потому что радиоастрономы волнуются, что маяки газонокосилки будут “глушить” радио-данные об астрономии.

Почитаем для интереса письма iRobot, NRAO в FCC.

iRobot: “Использование нашей роботизированной газонокосилки увеличит безопасность газонокосилок. Приблизительно 1,517 смертельных несчастных случаев произошли с газонокосилками в течение 1997 – 2010 годов. Разумно предположить, что многие из этих несчастных случаев не произошли бы, если бы потребители использовали роботизированную косилку. Больше чем 17 миллионов галлонов топлива, главным образом бензина, проливаются каждый год при дозаправке газонного оборудования. Работающая от аккумуляторов наша роботизированная газонокосилка уменьшит вредные выбросы, разливы бензина, пожары и другие несчастные случаи”.

NRAO: iRobot процитировал многократную статистику ужасных несчастных случаев и пролива бензина, чтобы утверждать общественные интересы применения его беспроводных роботизированных газонокосилок. Однако уже есть конкурентный рынок для роботизированных газонокосилок, использующих “провод края”, которые уже решают проблемы несчастных случаев и пролития бензина.

“Критерий защиты вредного вмешательства в радиоастрономические операции подразумевает расстояние разделения угла обзора 89 км”.

iRobot: “NRAO вычислили, что 89-километровая запретная зона необходима, чтобы защитить радиотелескопы от вредного вмешательства. Этот радиус завышен. Требуемый радиус запретной зоны должен быть максимум 19.3 км, прежде, чем рассматривать другие факторы”. “Обсерватории NRAO по большей части не окружены близко жилыми районами. По крайней мере, никакими жилыми районами с газонами. Обзор местоположений обсерватории на картах Google также показывает, что многие радио обсерватории окружены пустыней или лесами, где не используется газонное оборудование”. “Мы предложили помещать уведомление в руководство пользователя и на роботе, которое заявляет: Потребительское использование должно быть ограничено жилыми районами”.

NRAO: “Беззубое замечание, чтобы использовать только в жилых районах не достаточно”.

Таким образом, кто прав?

iRobot рассмотрел комментарии, поданные NRAO, и полагает, что есть бесконечно малая вероятность того, что предложенная система роботизированной газонокосилки с маяками повлияет на любые радиоизмерения в астрономии. Штат FCC очень компетентен в определении этих технических вопросов и определит, будут ли какие-либо отрицательные последствия для радиоастрономии. iRobot надеется, что FCC примет правильное решение.

А если не примет, то придётся пользователям роботизированных газонокосилок закапывать провод в землю в угоду интересов радиоастрономов…

Вот так сошлись в битве “не на жизнь, а на смерть” две системы в борьбе за ресурсы (частотный радиодиапазон) надсистемы. И отнюдь они не бесплатные или копеечные.

Олег Сарычев