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Los drones enlazan dispositivos dispersos para crear redes de IO

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Los drones podrían ser la clave para conectar un gran número de dispositivos dispersos en el entorno para crear redes de IO.

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Esta es la opinión de los investigadores de KAUST (Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología, Arabia Saudita) que han demostrado que los drones, o vehículos aéreos no tripulados (UAV), pueden volar eficientemente entre grupos de objetos IO para recoger datos.

"Las redes de IO revolucionarán la forma en que monitoreamos, controlamos y nos comunicamos con todo lo que nos rodea", dijo Osama Bushnaq, un estudiante de doctorado en el laboratorio de Tareq Al Naffouri. Los campos de cultivo podrían llenarse con sensores que monitoreen los niveles de agua y nutrientes. La investigación se detalla en Transacciones del IEEE sobre Comunicaciones Inalámbricas.

"Para habilitar las redes de IO, se necesita un gran número de sensores de bajo costo y autoalimentados", dijo Bushnaq en un comunicado. La transferencia tradicional de datos por vía inalámbrica no es adecuada para este propósito debido a la limitada fuente de energía de cada sensor y a la complejidad de la conexión de tantos dispositivos.

El envío de los UAV para recoger datos mediante una transmisión de baja potencia y corto alcance podría ser una alternativa, transfiriendo la agregación de datos de cada sensor individual a una única máquina que pueda volver autónomamente a la base para recargarse. Según KAUST, el desafío consiste en calcular el enfoque más eficiente para la recolección de datos con el fin de minimizar el tiempo de la misión y maximizar la productividad.

Imagina un campo cubierto al azar con sensores de IO, dijo Bushnaq. "Cubrir una pequeña área del campo en cada lugar de vuelo mejora la comunicación entre el UAV y los dispositivos, reduciendo el tiempo de agregación de datos", dijo. Sin embargo, el UAV necesita pasar más tiempo viajando entre todos los dispositivos de IO en el campo. Minimizar el tiempo total de la misión implica optimizar el área de cobertura del UAV, el número y la ubicación de los lugares de vuelo, y el camino del UAV entre cada lugar.

Se dice que el equipo ha dividido el problema en componentes. Para un número determinado de lugares de vuelo, primero calcularon dónde estarían los lugares de vuelo óptimos. Luego aplicaron el llamado problema del 'Vendedor Viajero' para identificar la mejor ruta entre localidades y optimizaron la tasa de transmisión de datos.

"El proceso se repite para diferentes números de lugares de vuelo hasta que se obtiene un equilibrio óptimo entre los tiempos de vuelo y de viaje", dijo Bushnaq. El enfoque redujo el tiempo de la misión hasta 10 veces para un campo de 100m2.

El equipo está probando actualmente la idea de usar UAVs con sensores de IOT para la detección de incendios. "Estamos estudiando cómo se puede utilizar un sistema de este tipo para la detección de incendios forestales y el equilibrio entre el costo del sistema y la fiabilidad de la detección de incendios", dijo Al Naffouri.