Inteligentne radio potrafi samo monitorować widmo promieniowania elektromagnetycznego. Dzięki temu w dynamiczny sposób będzie mogło rozpoznawać środowisko radiowe i samodzielnie wyszukiwać nieużywane częstotliwości. Za sprawą pracy doktorskiej poświęconej budowaniu świadomości elektromagnetycznej na drodze do inteligentnego radia, jesteśmy o krok bliżej od tego celu.
Radio kognitywne, inaczej zwane inteligentnym, będzie potrafiło wyszukiwać pasma, uczyć się i wyciągać z własnych działań wnioski na przyszłość. Naukowcy z całej Europy pracują nad stworzeniem urządzenia tego typu, które będzie świadome swojego otoczenia i będzie umiało wchodzić z nim w interakcje.
Inteligentne radio dla wojska i do rozwiązań cywilnych
W radiostacjach cywilnych i wojskowych są już wdrażane systemy radia kognitywnego (CR, cognitive radio). Są to, obok algorytmów sztucznej inteligencji, kluczowe technologie w systemach 5G i planowanych systemach 6G. Praca doktorska dra inż. Pawła Skokowskiego z WAT, poświęcona budowaniu świadomości elektromagnetycznej na drodze do inteligentnego radia, zwyciężyła właśnie w Konkursie ABB.
Jak wyjaśnił naukowiec, idee i algorytmy radia inteligentnego znajdują zastosowanie w radiostacjach wojskowych, bazujących na technologii radia programowalnego (SDR, software defined radio). To pozwala na budowanie świadomości sytuacji elektromagnetycznej w mobilnych sieciach doraźnych MANET (mobile ad-hoc network), które w najbliższej przyszłości staną się sieciami definiowanymi programowo (SDN, software-defined network).
Podstawowym procesem realizowanym w radiu kognitywnym jest właśnie budowanie świadomości elektromagnetycznej, czyli monitorowanie widma. Dzięki dynamicznemu dostępowi do widma (DSA, dynamic spectrum access) będziemy mogli znacznie efektywniej wykorzystać dostępne zasoby widmowe. Obecnie zarządzamy nimi w sposób statyczny, co nie pozwala na optymalne ich wykorzystanie.
Dla zrozumienia pojęcia widma ważne jest, aby wiedzieć, że fale elektromagnetyczne rozchodzą się w próżni z tą samą prędkością. Różni się tylko ich częstotliwość i długość. Na widmo promieniowania elektromagnetycznego składają się różne zakresy długości fal – od promieniowania gamma do fal radiowych. Pisaliśmy na ten temat wielokrotnie na naszym blogu, m.in. w artykule „Co to są fale elektromagnetyczne?”
Dynamiczny dostęp do widma oznacza rozpoznawanie środowiska radiowego. Algorytmy sztucznej inteligencji będą oceniać poszczególne częstotliwości i wybierać pasma, które nie są używane, a mogą być przydatne w komunikacji.
Inteligentne radio w Internecie Rzeczy
Dr inż. Paweł Skokowski opracował autorską metodę budowania świadomości sytuacji elektromagnetycznej. Naukowiec uwzględnił trzy aspekty monitorowania widma – zasoby częstotliwości, czas oraz geolokację. Ta metoda znajdzie zastosowanie w nowoczesnych i przyszłych systemach radiowych, w tym systemach 5G. Będzie można ją wdrożyć także w rozwiązaniach typu Internet Rzeczy (Internet of Things, IoT), gdzie sieć będzie się konfigurować w sposób automatyczny. To zmieni prawie wszystkie aspekty naszego życia, pisaliśmy o tym na przykład w artykule „Nie pytaj co energetyka może zrobić dla 5G, ale co 5G może zrobić dla branży energetycznej”.
Praca dr Skokowskiego „Efektywna metoda budowy świadomości sytuacji elektromagnetycznej w radiowych sieciach doraźnych z węzłami kognitywnymi”, napisana w Instytucie Systemów Łączności Wydziału Elektroniki Wojskowej Akademii Technicznej, dostała główną nagrodę w Konkursie o Nagrodą ABB. W tym roku konkurs odbył się po raz osiemnasty. W Konkursie o Nagrodę ABB doceniane są najlepsze prace inżynierskie, magisterskie lub doktorskie z różnych obszarów technologii: od automatyki, przez systemy informatyczne i autonomiczne, po obliczenia rozproszone (cloud computing).
Źródło: Nauka w Polsce