Veículos pairando no ar poderiam conectar sensores inteligentes à internet das coisas.

Drones podem ser a chave para conectar um grande número de objetos inteligentes para criar a Internet das coisas (IoT). Os pesquisadores da KAUST mostraram que usando drones, também conhecido como veículos aéreos não tripulados (UAVs), voar entre clusters de objetos IoT para coletar seus dados pode ser altamente eficiente.

"As redes IoT irão revolucionar a forma como monitoramos, controlar e comunicar com tudo ao nosso redor, "diz Osama Bushnaq, um Ph.D. estudante no laboratório de Tareq Al Naffouri. Os campos de cultivo podem ser preenchidos com sensores que monitoram os níveis de água e nutrientes. Redes de sensores que detectam a vida selvagem também podem ser implantadas.

"Para habilitar redes IoT, um grande número de baixo custo, sensores autoalimentados são necessários, "Bushnaq diz. A transferência de dados sem fio tradicional não é adequada para essa finalidade devido ao fornecimento de energia limitado de cada sensor e à complexidade de conectar tantos dispositivos.

Enviando UAVs para coletar dados por meio de baixa potência, a transmissão de curto alcance pode ser uma alternativa, transferir a carga de agregação de dados de cada sensor individual para uma única máquina que pode retornar autonomamente à base para recarga. O desafio está em calcular a abordagem mais eficiente para a coleta de dados, a fim de minimizar o tempo da missão e maximizar a produtividade.

Imagine um campo coberto aleatoriamente com sensores IoT, Bushnaq diz. "Cobrir uma pequena área do campo em cada local pairando melhora a comunicação entre o UAV e os dispositivos, reduzindo o tempo de agregação de dados, "ele explica. No entanto, o UAV precisa gastar mais tempo viajando entre todos os dispositivos IoT no campo. Minimizar o tempo total da missão envolve otimizar a área de cobertura do UAV, o número e a localização dos locais de flutuação, e o caminho do UAV entre cada local.

A equipe dividiu o problema em componentes. Para um determinado número de locais de flutuação, a equipe primeiro calculou onde seriam os locais ideais para pairar. Em seguida, aplicaram o problema clássico de ciência da computação do caixeiro viajante para identificar a melhor rota entre os locais e otimizaram a taxa de transmissão de dados. "O processo é repetido para diferentes números de locais de flutuação até que uma compensação ideal entre os tempos de flutuação e de viagem seja obtida, "Bushnaq diz. A abordagem reduziu o tempo da missão em até 10 vezes para um campo de 100 metros quadrados.

A equipe está testando a ideia de usar UAVs com sensores IoT para detecção de incêndio. "Estamos estudando como esse sistema pode ser usado para detecção de incêndio florestal e a compensação entre o custo do sistema e a confiabilidade da detecção de incêndio, "Al Naffouri diz.