Ugrás a tartalomra

Hírfolyam

HSN Lab: egy ipar vezérelte élvonalbeli kutatóhely a BME-n

2024. 07. 02.
Vida Rolland

Felhőben lakó mesterséges intelligencia által 5G/6G-hálózaton keresztül működtetett robotkar és drón – ilyen projekteken dolgoznak a BME HSN Laboratórium kutatói. Vida Rolland laborvezetővel beszélgettünk.

A High Speed Networks (HSN) laboratórium az Ericssonnal együttműködve 1992. május 16-án alakult meg, a közös munka egyik kezdeményezője Gordos Géza professzor, a BME Távközlés és Telematika Tanszékének akkori vezetője volt. Tehetséges hallgatókat is bevontak a kutatásokba, akik doktori témáikon kezdtek el dolgozni. 1996-ban, részben a HSN kutatóiból, létrejött az Ericsson Research TrafficLab részlege, mellyel az elmúlt közel 30 évben folyamatosan együttműködnek a BME HSN Lab munkatársai. A laboratóriumnak vannak más ipari partnerei, állami finanszírozású hazai projektekben is részt vesznek, de ez az együttműködés a svéd világcéggel és annak hazai leányvállalatával, az Ericsson Magyarország Kft-vel azóta is meghatározó jelentőségű. 

A közös kutatásokról, a laboratórium jelenéről és jövőjéről Vida Rollanddal, a BME Távközlési és Mesterséges Intelligencia tanszékének docensével, a laboratórium vezetőjével beszélgettünk.

Vida Rolland

Az elmúlt 32 évben nyilván sokan megfordultak a laboratóriumban. Hányan kutatnak most a HSN-ben?

Jelenleg 27 szenior kutató dolgozik a laborban, közülük öten az MTA doktorai. Szintén a labor tagja 20 doktorandusz, és különböző projektjeinkben számos BSc- és MSc-hallgató is részt vesz. Az Ericssonnal való együttműködés már a hallgatók bevonásakor elkezdődik. Szenior kutatóink témakiírásaira hallgatókat toborzunk önálló labormunkára, majd ebből BSc-szinten szakdolgozat lesz, és akár az adott témában, akár egy másikban gyakran továbbviszik a kutatást az MSc-re is. A hallgatók rövidtávú, konkrét k+f projektekbe is bekapcsolódhatnak, szerencsés esetben a szakdolgozat témáját eleve úgy választják ki, hogy az kötődik valamelyik projekthez. A laborunk szervesen kapcsolódik a tanszéki oktatáshoz is. Nagyrészt a hálózatos tématerülethez kötődő tárgyakkal foglalkozunk, de nemrég új irányokba is elindultunk, hiszen a felhőszolgáltatások és -technológiák, valamint a mesterséges intelligencia is olyan terület, amely a hallgatók számára is vonzó, és az Ericssonnak is nagyon fontos.

A HSN Lab tématerületei

Vezetékes (optikai), vezeték nélküli és mobil (5G, 6G) hálózatok tervezése, hálózati erőforrások optimalizálása, teljesítmény- és forgalommonitorozás 

Helymeghatározás mobilhálózatokban, determinisztikus, időérzékeny (time sensitive) és nem földfelszíni (non-terrestrial) hálózatok

Tárgyak internete (IoT), szenzorhálózatok és alkalmazásuk az iparban, mezőgazdaságban, közlekedésben, okosvárosok, okosotthonok, okosgyártás (ipar 4.0, 5.0)

Felhőtechnológiák, -szolgáltatások, felhőből vezérelt robotok, drónok

Mesterséges intelligencia alkalmazása a felhőben és a hálózatok peremén, MI-alapú sportanalitika, blokklánctechnológiák

Virtuális, kiterjesztett és kevert valóság (VR/AR/MR)

Hogyan működik a gyakorlatban az ipar-egyetem együttműködés? 

Az iparban és az egyetemen kicsit más a gondolkodásmód, hiszen míg az egyetemi kutatók szeretnek alapkutatási irányokban gondolkodni, az iparban sokkal kisebb időtávokban terveznek. Vannak témák, amelyeket mi javaslunk, és ha azokat érdekesnek találják a cégnél, akkor projektet indítunk. De gyakoribb, hogy ők adják meg a témát. Nyitottak vagyunk ezekre a kérésekre, nem véletlenül választottuk jelmondatunknak azt, hogy „Industry driven cutting edge research”, azaz Ipar által vezérelt élvonalbeli kutatás.

Vida Rolland HSNLab

A publikációkkal és a szabadalmakkal kapcsolatban is van némi, természetesnek mondható különbség az akadémiai és az ipari szereplők gondolkodása között. Az Ericsson abban érdekelt, hogy a kutatások eredményeiből minél több szabadalom szülessen. Persze a szabadalmi védettség megszerzése után már lehet publikációkat is megjelentetni. Az egyetemi emberek habitusa viszont kicsit más, mi minél hamarabb szeretnénk publikálni az új eredményeinket, a publikációk szükségesek a doktori folyamatban és az egyetemi kollégák szakmai előmenetelében is. A HSN Lab kutatói több mint 1000 tudományos cikket publikáltak, javarészt kiemelkedő minőségű folyóiratokban és konferenciákon, és ezen cikkek egy jelentős részében vannak ericssonos társszerzők is. A szabadalmak terén viszont sajnos nem állunk ilyen jól, ezen változtatni szeretnénk.

HSN

A több mint 30 éve sikeres kooperációnk keretében a hosszabb távú projektek mellett minden évben indulnak rövidtávú (6-12 hónapos) közvetlen projektek is, melyeknél nagyon szoros a kapcsolat a céggel, heti szinten egyeztetünk, negyedévente adunk beszámolókat a munkánkról. Ezekbe a projektekbe a cég is komoly munkát fektet, nem csupán kiadja a témát. A folyamatos kapcsolat nagy előnye, hogy ha az eredeti célokhoz képest menet közben valamilyen változás áll elő, vagy érdekes mellékszálat fedeznek fel, akkor azonnal a kívánt irányba tudjuk fordítani a projektet.

Mit profitál a Műegyetem ebből az együttműködésből?

Szerintem ez egy igazi win-win helyzet. Ipari megoldások létrehozásában hasznosíthatjuk a csapatunk tudását. Fontos szempont az is, hogy a közös projektek olyan kiegészítő anyagi forrást jelentenek, amivel ugyan nem érjük el az iparban megszokott bérszínvonalat, de azért kellően vonzó azok számára, akiknek fontos, hogy egyetemi közegben dolgozzanak, miközben az ipar számára fontos témákban kutathatnak, szorosan együttműködve egy világhírű iparági szereplővel. A hallgatóink pedig már a szakdolgozatuk témájának kiválasztásakor olyan feladatok megoldásában vesznek részt, amelyek ipari hasznosítása a cél. Megismernek egy vállalati kultúrát, kapcsolatokra tesznek szert, az egyik legnagyobb hazai távközléssel, informatikai kutatással és szoftverfejlesztéssel foglalkozó vállalatnál. A végzés után sokan az Ericssonnál kezdik meg a pályafutásukat, mint ahogy ez a kezdeteknél is történt.

Vida Rolland egyetemi docens 2018 óta a HSN Lab vezetője. Szakterülete a vezeték nélküli szenzorhálózatok, az IoT hálózatok és ezek alkalmazása az okos városokban, a multicast kommunikáció, illetve az egyenrangú (peer-to-peer) hálózatok. Kolozsváron szerzett informatikusi oklevelet 1996-ban, majd a párizsi Université Pierre et Marie Curie egyetemen doktorált 2002-ben. 2003 óta dolgozik a BME-n, 2007 és 2010 között az MTA Bolyai-ösztöndíjasa volt. Több mint 15 éve foglalkozik nemzetközi tudományos konferenciák szervezésével a világ minden táján. Több éven át volt az Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) Communications Society zászlóshajó-konferenciáit felügyelő bizottság elnöke, illetve az IEEE Smart Cities vezetőségi tagja. Jelenleg az IEEE Sensors Council konferenciákért felelős alelnöke. Szakmai eredményeiért 2014-ben Puskás Tivadar-díjjal jutalmazták, idén pedig elnyerte a Magyar Érdemrend Lovagkeresztje polgári fokozatát.  
 

A HSN Lab, és ezt kellő szerénység mellett mondhatom, mintapéldája az ipar és az egyetemi szféra közötti sikeres együttműködésnek. Kevés ilyen hosszú ideje tartó, ilyen színvonalú és mélységű együttműködésre van példa. Több mint 30 év, 110 végzett doktor, több mint 1000 tudományos publikáció – ez mind olyan indikátor, amely erősíti a Műegyetem kiválóságát. Nagyon sok hazai és EU-s projektben veszünk részt, ami egyaránt bővíti a BME nemzetközi és ipari kapcsolatrendszerét. Több EU-s projektbe is az Ericsson partnereként tudtunk belépni, építve a vállalat ismertségére és lobbierejére. Az, hogy közösen jelenünk meg nemzetközi tudományos konferenciákon, szintén hasznos az egyetem nemzetközi ismertsége és elismertsége szempontjából. Cserébe a nemzetközi tudományos életben, konferenciák szervezésében aktív kutatók révén mi is részvételi lehetőségeket tudunk teremteni az Ericsson kutatóinak, felső vezetőinek a tudományos fórumokon.

labor

Mit gondol, mit hoz a következő 10 év?

A világban nagyon sok minden átalakul, ezekkel a változásokkal lépést kell tartanunk. . Az utóbbi években tapasztalható tendencia például, hogy csökken a doktori képzésre jelentkező magyar hallgatók száma. Ennek egyik oka, hogy egyre vonzóbbak az iparban elérhető fizetések, amivel nehéz versenyezni 140-180 ezer forintos doktoranduszi ösztöndíjakkal. Az elmúlt években kétféle megoldás született erre a problémára. Egyrészt a Stipendium Hungaricum ösztöndíjprogram révén egyre több külföldi PhD-hallgatónk van, a HSN Lab 110. végzett doktora például egy iráni hölgy, aki néhány héttel ezelőtt védte meg a disszertációját. A másik lehetőség az ipari ösztöndíj. Korábban részt vettünk az Európai Innovációs és Technológiai Intézet (EIT) egy projektjében, amelynek keretében komolyabb összegű ipari ösztöndíjakat tudtunk nyújtani a hallgatóinknak, szintén az Ericsson bevonásával. Ez a program már kifutóban van, de szerencsére elindult egy hasonló nagyságrendű ösztöndíjat adó állami finanszírozás, a Nemzeti Kutatási Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH) Kooperatív Doktori Programja.  Ennek keretében 2023-ban az országosan kiosztott 150 ösztöndíjból a BME Villamosmérnöki és informatikai Kar 10 ösztöndíjat nyert, ezek felét pedig HSN Lab-os doktoranduszok kapták, az Ericssonnal közösen meghirdetett kutatási együttműködésekre. Ha ezt az 5 HSN-es KDP-ösztöndíjat összevetjük azzal, hogy a Corvinuson 3, az Óbudai Egyetemen szintén 3, a PPKE-n pedig 2 ösztöndíjat nyertek el a hallgatók az összes tudományterületet figyelembe véve, akkor láthatjuk, mennyire hatékony ez az együttműködés az Ericsson és a HSN Lab között. Ezek jó lehetőségek a hallgatók itt tartására, de hogy mi lesz 10 év múlva? Kiszámíthatatlan, hiszen nagyon sok mindentől függ, például attól, hogyan alakul az egyetem jövője, ez ugyanis meghatározhatja az ipari együttműködések jövőjét is.

A kommunikációban milyen az együttműködés?

Az Ericssonnak sok olyan terméke, szolgáltatása, eredménye van, ami mögött közös munka áll. Korábban ez a tény nem feltétlenül kapott reflektorfényt, de ezen igyekszünk javítani az Ericsson marketingcsapatával, ahol nyitottak arra, hogy a hírértékű közös sikereknél jobban kiemeljék a HSN Lab szerepét. A mi feladatunk pedig az, hogy ezeket az eredményeket a saját felületeinken is intenzíven kommunikáljuk.

Jó példa a HSN Lab és az Ericsson közötti együttműködésre a nemrég lezárult 5GSmart EU-s kutatási projekt, melyben olyan nemzetközi partnerek is részt vettek, mint a Bosch, az ABB, az Orange, a Fraunhofer, illetve a valenciai és a lundi egyetem. A projektben a HSN kutatói automatizált irányított járművekkel (AGV) kapcsolatos alkalmazásokat dolgoztak ki és vizsgáltak valós ipari környezetben. A projekt egyik kísérleti helyszíne a Bosch reutlingeni félvezetőgyára volt (lásd a képen), ahol autonóm robotjárművek együttműködve végezték feladatukat a szerelőcsarnokon belül úgy, hogy a teljes intelligencia, a vezérlés nem a robotokon volt, hanem a peremfelhőben, melyet 5G-hálózaton keresztül értek el.


Egy másik közös projekt egy okos-fallabdapálya kialakítása volt, az Ericsson, a BME HSN Lab és az ELTE kutatóival együttműködve. A budafoki úton található sportcentrum egyik fallabdapályáját felszerelték kamerákkal és mikrofonokkal, az ütőkbe szenzorokat helyeztek el, a főfalra pedig különböző képeket vetítettek. Egyfelől, egy magyar bajnok fallabdázó segítségével különböző edzésprogramokat dolgoztak ki, melyekben a főfalra kivetített célpontokat kell eltalálnia a játékosnak. Közben mérték az ütések erősségét, irányát, a játékosok mozgását. Falbontós játékot is készítettek, melyben ahol a labda eltalálja a falat, ott kitörik néhány tégla a vetített animáción. A megoldás érdekessége az volt, hogy a teljes intelligencia, a kamerák, mikrofonok, szenzorok adatainak a feldolgozása ismét nem helyben, hanem a felhőben, az egyetem szerverein történt, valós időben.
 

Csoport

KJ-GP

Fotó: Geberle B. és Balogh M.