Junto con su colega Rainer Hofmann, Carlo Alberto Boano y Hannah Brunner del Instituto de Informática Técnica de TU Graz han desarrollado un marco que permite que diferentes tecnologías inalámbricas se comuniquen directamente entre sí. Crédito:Lunghammer - TU Graz
Ya sean vehículos en red que advierten de atascos en tiempo real, electrodomésticos que se pueden operar de forma remota, "wearables" que controlan la actividad física, o plantas industriales que detecten a tiempo posibles errores de producción y notifiquen al soporte técnico, la cantidad de productos inteligentes que se comunican de forma inalámbrica con otros dispositivos en la era de la Internet de las cosas (IoT) ha aumentado rápidamente en los últimos años. Sin embargo, no todos estos dispositivos son compatibles entre sí porque utilizan diferentes tecnologías inalámbricas como Wi-Fi, Bluetooth (baja energía) o ZigBee, dependiendo de los requisitos y la aplicación. Más que eso, muchos dispositivos a menudo tienen las mismas frecuencias de radio e interfieren entre sí. Esto retrasa la transmisión de datos, los datos se pueden perder, el consumo de energía aumenta y la vida útil de la batería disminuye.
Nuevo componente para la comunicación directa entre dispositivos IoT
Investigadores del Instituto de Informática Técnica de TU Graz han desarrollado un sistema que permite el intercambio directo de información entre dispositivos disponibles comercialmente que utilizan diferentes tecnologías de radio pero las mismas frecuencias de radio. Este es un marco genérico llamado X-Burst, qué empresas podrán integrar en los sistemas operativos de sus productos de IoT en el futuro. Los investigadores utilizan pulsos de energía controlados por tiempo ("ráfagas de energía") en el canal de radio, que pueden ser generados por cualquier dispositivo inteligente y detectados por la mayoría de ellos:"Enviamos paquetes de datos que cumplen con los estándares de diferentes longitudes. Estos paquetes están codificados en su longitud, es decir, la información se almacena en la duración de los paquetes. Los receptores controlan el nivel de energía en el canal de radio y, por lo tanto, pueden detectar los paquetes, determinar su duración y finalmente extraer la información contenida en ellos, "explica Rainer Hofmann y Hannah Brunner, quienes estuvieron a cargo del proyecto junto con su colega Carlo Alberto Boano.
El sistema admite las tecnologías más comunes
En su trabajo, los investigadores se concentraron principalmente en el intercambio de datos en la banda de 2,4 GHz sin licencia. Este rango de frecuencia es utilizado por muchos estándares de radio, incluidas las tecnologías más comunes Wi-Fi, Bluetooth (baja energía) y ZigBee, que fueron el foco de las investigaciones. Usando un prototipo, el equipo pudo demostrar que X-Burst permite una comunicación exitosa entre diferentes tecnologías inalámbricas sin la necesidad de pasarelas costosas e inflexibles, como se requieren actualmente para dispositivos con diferentes tecnologías inalámbricas.
El marco X-Burst desarrollado en TU Graz se puede integrar en el sistema operativo de los dispositivos existentes. Crédito:Lunghammer - TU Graz
Beneficios prometedores
La invención también permite sincronizar los relojes del sistema de los distintos dispositivos, que les permite, por ejemplo, para realizar ciertas acciones simultáneamente. X-Burst también sienta las bases para el uso inteligente de las frecuencias de radio al permitir que todos los dispositivos se comuniquen entre sí y ajusten sus frecuencias en consecuencia. Esto minimiza la interferencia de tecnología cruzada y mejora la confiabilidad y el consumo de energía de los dispositivos. El grupo está trabajando actualmente en un nuevo prototipo que demostrará e ilustrará las ventajas de X-Burst en un escenario real de hogar inteligente.
Gran éxito en congresos internacionales
The Paper X-Burst:Habilitación de la comunicación multiplataforma entre tecnologías cruzadas entre dispositivos IoT restringidos recibió el premio al mejor artículo en la Conferencia internacional sobre detección, Comunicación y Networking 2019 (SECON'19). La demostración en vivo de X-Burst recibió el premio a la mejor demostración en la Conferencia internacional sobre redes y sistemas inalámbricos integrados (EWSN'20).
Esta investigación se llevó a cabo en cooperación con TU Darmstadt y fue financiada en parte por el COMET Center Pro2Future y en el marco del proyecto de la UE SCOTT (Secure Connected Trustable Things), que está financiado por la Agencia Austriaca de Promoción de la Investigación (FFG) y la Comisión Europea. Esta investigación también fue apoyada por Austria Wirtschaftsservice Gesellschaft mbH (aws), con fondos de Nationalstiftung für Forschung, Technologie und Entwicklung. (fundación nacional de investigación, tecnología y desarrollo). Este tema de investigación está anclado en el campo de la información especializada, Comunicación y Computación, uno de los cinco focos estratégicos de investigación en TU Graz.
