Con el objetivo de aprovechar las posibilidades que proporciona la tecnología visible light communication (VLC), el proyecto europeo de Redes de Formación Innovadoras ENLIGHT’EM ha formado a 15 expertos que son capaces de diseñar nuevos sistemas IoT, que aprovechan el bajo consumo de energía de los LED, para proporcionar iluminación y comunicación en red de manera conjunta, mediante el uso de VLC.
Diseñados para el desarrollo sostenible, los diodos emisores de luz (LED) están impulsando una revolución en los sistemas de iluminación debido a su eficiencia energética superior y cada vez son más frecuentes en el mercado de IoT con funcionalidades sensoriales integradas.
En base a esto, uno de los aspectos clave de ENLIGHT’EM ha sido colaborar en el desarrollo sostenible de nuevos sistemas inalámbricos, que es el enfoque adoptado por el proyecto para aportar valor económico añadido en la sociedad en consonancia con los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) definidos por las Naciones Unidas, para poner fin a la pobreza, luchar contra la desigualdad y la injusticia, y hacer frente al cambio climático para 2030.
El proyecto ENLIGHT’EM ha aprovechado la oportunidad para diseñar sistemas IoT que aprovechen el bajo consumo energético básico de los LED, con la finalidad de ofrecer tanto iluminación como comunicación en red de forma conjunta. Durante cuatro años (junio de 2019-diciembre de 2023), ENLIGHT’EM ha explorado el campo emergente de los sistemas VLC de baja energía enfocado a IoT, para diseñar y demostrar soluciones de redes sostenibles.
Formación de una nueva generación de innovadores IoT
Uno de los objetivos principales del proyecto era formar a una nueva generación de profesionales innovadores, mediante la proporción de conocimientos necesarios para contribuir al desarrollo de sistemas de IoT en el mundo del 5G. Para ello, se seleccionaron 15 investigadores en etapa inicial (ESR), que se han convertido en expertos de vanguardia en una amplia gama de subcampos que conducirán a la integración de VLC de baja energía en el ecosistema IoT.
A lo largo del proyecto, los ESR han adquirido y perfeccionado habilidades de vanguardia que contribuyen a diferentes áreas de IoT, como la energía conectada, la luz, la vida y las ciudades a través de una red multidisciplinaria de expertos de universidades, institutos de investigación, pymes y grandes empresas.
Por otro lado, el proyecto ha dado como resultado el diseño de una nueva generación de sistemas inalámbricos basados en la comunicación por luz visible (VLC) y en el bajo consumo energético de los diodos emisores de luz (LED) para diversos escenarios de IoT.
Áreas de investigación para sistemas VLC e IoT
El trabajo científico de ENLIGHT’EM se centró en tres áreas de investigación: tecnologías de baja energía, algoritmos inteligentes e integración de radiofrecuencia, y aplicaciones y servicios. Respecto al uso de los algoritmos inteligentes, se aplicó para la reconfiguración conjunta de iluminación inteligente y puntos de acceso LiFi en despliegues densos, así como para la integración entre domótica y VLC, y la integración entre VLC y RF tanto en red de acceso como en backhauling. Además, se trabajó en plataformas experimentales de código abierto para VLC en red.
Según los investigadores del proyecto, el trabajo realizado ha permitido avanzar en el estado de esta tecnología en áreas como la comunicación por luz visible para el régimen de baja velocidad de transmisión de datos, así como para aplicaciones de alta velocidad, aportado soluciones innovadoras para sistemas VLC resistentes. Estos sistemas están diseñados para aprovechar la transferencia simultánea de información y energía por ondas de luz.
Asimismo, se ha investigado nuevos sistemas de comunicación, como fuentes de luz, cámaras de teléfonos inteligentes y cámaras bajo la pantalla; al tiempo que se han abordado retos clave orientados a las aplicaciones en ámbitos, como la localización en interiores, las redes vehiculares y las redes submarinas. Como resultado de todos estos trabajos, los socios académicos e industriales del proyecto ENLIGHT’EM han presentado un total de 4 patentes de diferentes sistemas IoT que utilizan la tecnología VLC.
Influencia del proyecto ENLIGHT’EM en otras investigaciones
El proyecto ENLIGHT’EM marca el comienzo de nuevas posibilidades, a través de la identificación de varias iniciativas potenciales, como investigación conjunta, propuestas conjuntas de seguimiento y participación en eventos. Por ejemplo, el trabajo sobre sistemas sin baterías se está convirtiendo ahora en un área candente también para las futuras redes 6G, con el reciente establecimiento de un elemento de trabajo dedicado al llamado ‘Ambient IoT’.
Este proyecto, liderado por la Fundación IMDEA Networks (España), ha contado con un presupuesto de 4.048.337,88 euros, financiados íntegramente por la Acción Marie Skłodowska-Curie del programa de investigación Horizonte 2020 de la Comisión Europea.
Respecto al consorcio, se ha compuesto de nueve miembros procedentes de España, Países Bajos, Turquía, Suiza, Reino Unido e Italia. Aparte de la participación de la Fundación IMDEA Networks, la representación española en el proyecto también ha estado presente con la empresa LightBee.