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I droni collegano dispositivi sparsi per creare reti IoT

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I droni potrebbero essere la chiave per collegare un gran numero di dispositivi sparsi nell'ambiente per creare reti IoT.

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Questo è il punto di vista dei ricercatori della KAUST (King Abdullah University of Science and Technology, Arabia Saudita) che hanno dimostrato che i droni, o veicoli aerei senza pilota (UAV), possono volare in modo efficiente tra i cluster di oggetti IoT per raccogliere dati.

"Le reti dell'internet degli oggetti rivoluzioneranno il modo in cui monitoriamo, controlliamo e comunichiamo con tutto ciò che ci circonda", ha detto Osama Bushnaq, un dottorando del laboratorio di Tareq Al Naffouri. I campi coltivati potrebbero essere riempiti con sensori che monitorano i livelli di acqua e di nutrienti. La ricerca è descritta in dettaglio nelle transazioni IEEE sulle comunicazioni wireless.

"Per abilitare le reti IoT, sono necessari un numero enorme di sensori autoalimentati a basso costo", ha detto Bushnaq in una dichiarazione. Il tradizionale trasferimento dati senza fili non è adatto a questo scopo a causa della limitata alimentazione di ciascun sensore e della complessità di collegare così tanti dispositivi.

L'invio di UAV per raccogliere dati tramite trasmissione a bassa potenza e a corto raggio potrebbe essere un'alternativa, trasferendo l'aggregazione dei dati da ogni singolo sensore ad una singola macchina che può tornare autonomamente alla base per la ricarica. Secondo KAUST, la sfida consiste nel calcolare l'approccio più efficiente alla raccolta dei dati per ridurre al minimo i tempi di missione e massimizzare la produttività.

Immaginate un campo coperto a caso da sensori IoT, ha detto Bushnaq. "Coprire una piccola area del campo in ogni posizione di hovering migliora la comunicazione tra l'UAV e i dispositivi, riducendo il tempo di aggregazione dei dati", ha detto. Tuttavia, l'UAV deve passare più tempo a viaggiare tra tutti i dispositivi dell'internet degli oggetti sul campo. La riduzione al minimo del tempo totale di missione comporta l'ottimizzazione dell'area di copertura dell'UAV, il numero e la posizione delle postazioni in hovering e il percorso dell'UAV tra ogni postazione.

Si dice che la squadra abbia suddiviso il problema in componenti. Per un determinato numero di posizioni di hovering, hanno prima calcolato dove sarebbero state le posizioni di hovering ottimali. Hanno poi applicato il cosiddetto problema del "commesso viaggiatore" per individuare il percorso migliore tra le località e hanno ottimizzato la velocità di trasmissione dei dati.

"Il processo viene ripetuto per un numero diverso di località in hovering fino a quando non si ottiene un compromesso ottimale tra i tempi di hovering e di viaggio", ha detto Bushnaq. L'approccio ha ridotto il tempo di missione fino a 10 volte per un campo di 100m2.

Il team sta attualmente testando l'idea di utilizzare UAV con sensori IoT per il rilevamento degli incendi. "Stiamo studiando come un tale sistema possa essere utilizzato per il rilevamento degli incendi boschivi e il compromesso tra il costo del sistema e l'affidabilità del rilevamento degli incendi", ha detto Al Naffouri.