Anticipando una tensión crítica en la capacidad de las redes de quinta generación 5G para realizar un seguimiento de un número cada vez mayor de dispositivos móviles, los ingenieros de la Universidad de Tufts han creado un algoritmo mejorado para localizar y rastrear estos productos que distribuye la tarea entrelos dispositivos en sí mismos. Es una solución escalable que podría satisfacer las demandas de un proyecto de 50 mil millones de productos conectados en el Internet de las cosas para 2020, y permitiría una amplia gama de servicios basados en la ubicación. Los resultados del estudio de Tufts fueronpublicado hoy en Actas del IEEE , la principal revista científica revisada por pares publicada por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos.
Actualmente, el posicionamiento de los dispositivos inalámbricos está centralizado, dependiendo de los "anclajes" con ubicaciones conocidas como torres celulares o satélites GPS para comunicarse directamente con cada dispositivo. A medida que aumenta el número de dispositivos, los anclajes deben instalarse a una densidad más alta.puede volverse difícil de manejar ya que la cantidad de elementos a rastrear aumenta significativamente.
Como alternativa a las soluciones centralizadas, el método de localización distribuida de los autores en una red 5G hace que los dispositivos se ubiquen sin que todos necesiten acceso directo a los anclajes. La detección y los cálculos se realizan localmente en el dispositivo, por lo que no es necesariopara que un coordinador central recopile y procese los datos.
"La necesidad de dar a conocer la ubicación de cada dispositivo, sensor o vehículo, ya sea estacionario o en movimiento, va a ocupar un lugar más destacado en el futuro", dijo Usman Khan, Ph.D., profesor asociado de ingeniería eléctrica e informáticaen la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Tufts. "Habrá aplicaciones para el seguimiento de activos e inventario, salud, seguridad, agricultura, ciencias ambientales, operaciones militares, respuesta a emergencias, automatización industrial, vehículos autónomos, robótica: la lista es interminable"El potencial prácticamente ilimitado de Internet de las cosas requiere que desarrollemos algoritmos inteligentes descentralizados", dijo Khan, quien es el autor correspondiente del artículo.
El algoritmo de auto-localización desarrollado por Khan y sus colegas hace uso de la comunicación de dispositivo a dispositivo, por lo que puede llevarse a cabo en interiores por ejemplo, en oficinas e instalaciones de fabricación, bajo tierra, bajo el agua o bajo una espesa capa de nubes.es una ventaja sobre los sistemas GPS, que no solo pueden oscurecerse en esas condiciones, sino que también se suman a los requisitos de costo y energía del dispositivo.
La movilidad de los dispositivos dificulta la auto-localización. La clave es obtener posiciones rápidamente para rastrearlas en tiempo real, lo que significa que los cálculos deben simplificarse sin sacrificar la precisión. Los autores lograron esto al sustituir la posición no linealLos cálculos, que son computacionalmente exigentes y pueden perder su marca si la suposición inicial de la posición está en el lugar incorrecto, con un modelo lineal que converge de manera rápida y confiable en la posición precisa del dispositivo. El movimiento hacia un cálculo lineal computacionalmente más simple surge comoresultado de que los dispositivos miden su ubicación uno con respecto al otro o un punto que representa el "centro de masa" de los dispositivos vecinos, en lugar de que todos ellos hagan referencia a un conjunto de anclajes estacionarios. La convergencia a posiciones precisas es extremadamente rápida, lo que hace queseguimiento de tiempo de una gran cantidad de dispositivos factible.
"Además de prepararnos para un futuro de dispositivos conectados ubicuos, este enfoque podría aliviar la presión sobre la infraestructura actual al eliminar la necesidad de instalar muchos transmisores anclajes en edificios y vecindarios", dijo Khan.
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Materiales proporcionado por Universidad de Tufts . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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