Beamforming en antenes multielement a molt altes freqüències pel cotxe connectat
Reproducció virtual de l’evolució arquitectònica del conjunt medieval del Palau Reial Major de Barcelona
gener 3, 2020
Estructures de formigó d’altes prestacions a partir de materials i tecnologies de disseny i construcció
desembre 31, 2019El desenvolupament del vehicle connectat requereix millores en el camp de l’electrònica que aportin nivells d’autonomia progressivament més elevats. Aquestes aplicacions han de produir un feix de radiació prou direccional i àgil perquè sigui capaç d’escanejar l’espai i, així, establir una comunicació eficient o localitzar amb precisió un objectiu. És el cas de les noves antenes multielement per a les comunicacions de dades o la detecció de radar, en particular, les que treballen a freqüències d’ones mil·limètriques.
En aquest marc, s’ha desenvolupat tecnologia que permet adaptar l’ús d’aquesta classe d’antenes al vehicle connectat a partir de la tècnica coneguda com a beamforming. Aquesta tècnica s’està fent servir cada vegada més en comunicacions sense fil, com ara 5G, LTE i WLAN, així com en agrupacions de sensors en 3D, en imatge mèdica per sonar i en sistemes d’àudio, però fins ara no s’ha introduït per a comunicacions en el camp de l’automoció.
El beamforming permet que l’antena formi feixos estrets capaços d’escanejar simultàniament o seqüencialment l’espai 3D, de manera que es poden seleccionar concentracions de radiacions d’una antena emissora o receptora en una direcció i/o espai concrets. Aquesta concentració selectiva de la radiació millora la ràtio senyal/soroll o elimina interferències. El resultat és que el sistema és més fiable per a escenaris complexos i d’alta velocitat (zones urbanes, suburbanes, rurals...), de manera que millora l’abast dels sistemes V2X (V2V i V2I), augmenta la capacitat de manera significativa, amb velocitats de GBps, s’incrementa l’eficiència espectral i energètica, i augmenten la resolució i la precisió en general, la qual creix amb la freqüència.
Una tècnica avançada de beamforming també permetria desenvolupar un radar cognitiu amb resolució millorada, amb qualitat d’imatge de radar, amb immunitat davant les interferències i amb capacitat d’aprenentatge de l’entorn, i que, combinat amb els diferents sensors, n’aportaria una informació completa i robusta que ens acostaria a una imatge virtual de l’entorn 3D en temps real.
El beamforming aplicat a una propera generació de sistemes de comunicació vehicular reconfigurables donarà pas a una generació de vehicles més segura, més ben connectada, amb un millor coneixement de l’entorn i més respectuosa envers el medi ambient pel que fa a la transmissió de dades en entorns d’alta velocitat.
Projectes Relacionats
- MobilitApp és una aplicació capaç de predir el mode de transport emprat per la ciutadania mitjançant una eina basada en aprenentatge profund a partir de tres sensors del telèfon mòbil.
- L’objectiu del projecte Muvity, en el qual participa el Laboratori d'Aplicacions Multimèdia i TIC (LAM) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), és desenvolupar una aplicació de telerehabilitació física gamificada per a persones amb lesions cròniques. L’usuari realitza exercicis i juga a jocs dissenyats amb terapeutes que el porten a moure les extremitats superiors i inferiors i aconseguir, així, els objectius fixats.
- Investigadors del Centre de Comunicacions Avançades de Banda Ampla (CCABA) i el Grup de Comunicacions Òptiques (GCO) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) participen en el projecte B5G-OPEN (pel seu nom en anglès, Beyond 5G – OPtical nEtwork coNtinuum), finançat per la Unió Europea, en el marc del qual s’està dissenyant i prototipant una nova arquitectura de transport òptic de paquets integrada d'extrem a extrem basada en xarxes de transmissió i commutació òptiques multibanda.
- Els vehicles autònoms són una realitat a la qual ens acostem a poc a poc, però de manera inexorable. El Centre de Desenvolupament de Sensors i Sistemes (CD6) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) ha desenvolupat tecnologies per a aquest tipus de vehicles, que milloren la seguretat en els desplaçaments. En aquest sentit, i per cobrir les necessitats de percepció de l’entorn a llarg abast, es requereix el desenvolupament d’un conjunt molt complet de sensors, entre els quals s’inclouen càmeres, LIDAR (Light Detection And Ranging) i radar.
