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
- El centre específic de recerca en Intelligent Data Science and Artificial Intelligence (IDEAl) de la UPC i el Centre Internacional de Mètodes Numèrics a l’Enginyeria (CIMNE) participen en la creació d’un assistent virtual orientat a donar a conèixer i facilitar a la ciutadania la tramitació d’ajuts socials des del mòbil. L’Ajuntament de Gavà i el de Mataró són els primers a posar-lo a disposició de la seva població.
- El laboratori d’innovació i recerca de la Facultat d’Informàtica de Barcelona (inLab FIB) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) participa en el projecte EBRT2030. L’objectiu és crear una nova generació de Busos europeus de Trànsit Ràpid (BRT, Bus Rapid Transit), urbans i periurbans, totalment elèctrics i dotats de noves funcionalitats d’automatització i connectivitat, per fer el transport urbà més sostenible i respectuós amb el medi ambient, i reduir així el cost per quilòmetre i passatger, el TCO (Total Cost of Ownership), les emissions d’efecte hivernacle i la congestió del trànsit.
- En l'actualitat, els edificis s'estan convertint en organismes intel·ligents gràcies a una àmplia gamma de sensors distribuïts i programes software que els permeten dotar-se de certa intel·ligència. En aquest context, neix SUST(AI)N, un projecte en el qual participen investigadors del Grup d'Instrumentació, Sensors i Interfícies (ISI) i el Grup de Recerca Components i Sistemes per a les Comunicacions (CSC) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC).
- El Centre de Desenvolupament de Sensors, Instrumentació i Sistemes (CD6) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) participa a PhotonHub Europe, un projecte europeu en el marc del qual s’estableix un únic centre d’innovació paneuropeu en fotònica com a solució de finestreta única, que integra solucions fotòniques pioneres
