Para mejorar la adaptabilidad, el rendimiento y la confiabilidad en presencia de servicios emergentes centrados en el ser humano con necesidades informáticas heterogéneas, las futuras redes inalámbricas 6G pretender ofrecer conectividad y recursos más dinámicos. En esta línea, el proyecto Dedicat 6G ha desarrollado una plataforma de conectividad inteligente para impulsar y mejorar las redes 6G.
La plataforma Dedicat 6G utiliza técnicas de inteligencia artificial (IA) y blockchain, que permite a las redes 6G combinar la infraestructura de comunicación existente con una distribución novedosa de inteligencia (datos, computación y almacenamiento) en el borde para permitir no solo flexibilidad, sino también obtener una eficiencia energética durante la experiencia prevista en tiempo real.
Además de la plataforma, el proyecto ha diseñado y desarrollado mecanismos para la extensión dinámica de la cobertura mediante la explotación de novedosos terminales y nodos de clientes móviles, por ejemplo, coches inteligentes conectados, robots y drones. Por último, esta tecnología se ha probado en cuatro casos de uso: almacenamiento inteligente, experiencias mejoradas, seguridad pública y autopistas inteligentes, donde la afluencia de datos es alta.
Liderado por Wings ICT Solutions (Grecia), el proyecto Dedicat 6G ha contado con un consorcio compuesto por 14 participantes procedentes de Finlandia, Francia, España, Serbia, Reino Unido, Bélgica, Alemania y Grecia. La participación española ha estado representada por las empresas Atos Spain y TTi Norte.
El consorcio comenzó el proyecto en enero de 2021 y ha finalizado en diciembre de 2023. Para alcanzar los objetivos, el proyecto tuvo a su disposición una financiación de 6.461.391 euros, íntegramente financiados por el programa de investigación Horizonte 2020 de la Comisión Europea.
Aspectos clave de la arquitectura Dedicat 6G
El enfoque de la arquitectura de Dedicat 6G consiste en aumentar una red 5G existente (Core y RAN) con un conjunto de capacidades novedosas que se conocen como los tres pilares (técnicos) principales del proyecto: distribución dinámica de inteligencia, extensión de la cobertura de radio y seguridad de extremo a extremo.
La forma general en que opera la plataforma está basada en un bucle cognitivo: detección, concienciación, decisión y actuación, que permite gestionar con mayor eficiencia las redes 6G. El primer paso del bucle cognitivo es la detección, gestionada por los agentes Dedicat 6G dispersos en el borde, como puntos de acceso móvil 5G o nodos, pero también en el sistema 5G. La detección tiene como objetivo recopilar datos sin procesar, agregando también algunos metadatos útiles. Posteriormente, esa información se envía a la siguiente capa para su enriquecimiento.
Dicha capa es la concienciación, que recopila, agrega y analiza la información recibida de la multitud de agentes mencionados anteriormente. Su objetivo es generar contextos para que los utilicen los componentes de toma de decisiones. Para ello, se utilizan diferentes tipos de agentes y agregadores dependiendo de la naturaleza de los datos brutos iniciales, encargándose de los contextos relacionados con la red, el punto de acceso móvil, el equipo de usuario, el nodo de borde y los microservicios.
Para la toma de decisiones, correspondiente al tercer paso del bucle cognitivo, se integran componentes, que, basados en contextos, proporcionan una imagen general de todo el sistema que se está monitorizando y las lógicas de servicio integradas en los componentes de las tomas de decisiones (DM). El objetivo es garantizar una buena calidad del servicio, reducir las fallas del equipo, responder a una recomendación de optimización, ofrecer un servicio a un sector vertical, etc.
Por último, el paso final del ciclo es la actuación, es decir, implementar las decisiones tomadas por los DM, al tiempo que se está a cargo de varios componentes que están alojados en la nube o implementados en el borde.
Pruebas reales de la arquitectura Dedicat 6G
Una vez establecida la arquitectura, el consorcio la aplicó en cuatro casos de uso: almacenamiento inteligente, experiencias mejoradas, seguridad pública y autopistas inteligentes. A pesar de ser escenarios completamente diferentes, todos ellos tienen en común el procesamiento de un alto volumen de datos en las redes inalámbricas.
El almacenamiento y la logística inteligente son clave para la adecuada conservación de los bienes y, en consecuencia, de la salud pública. La disponibilidad de datos y funcionalidades, como la realidad aumentada y las operaciones controladas remotamente, pueden ser respaldadas por tecnologías B5G/6G a lo largo de la cadena de suministro logístico y de almacenamiento. Asimismo, se puede obtener servicios mucho más avanzados que reduzcan los retrasos operativos y los desperdicios.
En este piloto se ha demostrado la viabilidad y el valor de aplicar la inteligencia distribuida en un contexto general de almacenamiento inteligente. Para ello, se ha aplicado un sistema operativo integrado de última generación basado en vehículos guía automatizados (AGV), sistemas de IoT y capacidades de computación de borde que respaldan el despliegue de habilitadores Dedicat 6G.
Las aplicaciones centradas en el ser humano del almacenamiento inteligente tienen como objetivo abordar principalmente las necesidades del administrador y del trabajador del almacén. En esta dirección se han desarrollando dos aplicaciones: un panel para el administrador y una aplicación móvil para el trabajador.
A través del panel del administrador se puede ver el estado general y los procesos del almacén a través de cámaras dedicadas, recibir notificaciones, conocer la ubicación precisa de activos clave, dirigir personal o AGV hacia un área de interés o un activo, visionar las transmisiones de las cámaras de los AGV, disponer de datos en tiempo real de los robots, como su estado, nivel de batería, disponibilidad, y otros datos estadísticos e históricos.
Por su parte, la aplicación móvil del trabajador del almacén permite al empleado recibir una lista de tareas diarias especificadas por el gerente del almacén. Un trabajador también puede consultar los informes de estado de los AGV, por ejemplo, sobre el resultado del procesamiento de calidad. Asimismo, el empleado tiene la posibilidad de dirigir los AGV hacia un producto o área de interés si está autorizado para ello. Dentro del ámbito de la capacitación de otros trabajadores, un trabajador puede proporcionar a otros usuarios instrucciones sobre cómo utilizar la interfaz de realidad aumentada (AR) de la aplicación móvil para navegar por el almacén, cómo usar robots, etc.
Experiencia mejorada
El escenario de caso de uso de experiencia mejorada se centra en eventos públicos en vivo que se caracterizan por una gran cantidad de usuarios locales (participantes), así como participantes remotos que permiten la asistencia virtual. En este caso de uso, la red móvil subyacente se verá afectada por los usuarios que accedan a sus dispositivos e incluso a través de la transmisión en vivo desde el sitio, así como por el acceso a servicios similares. Como consecuencia, una gran audiencia compite por los mismos recursos de la red dentro de un área pequeña, lo que crea la necesidad de flexibilidad dinámica de la red.
La experiencia mejorada cuenta con dos actores principales: los asistentes locales en el lugar del evento y los asistentes remotos a distancia. Los espectadores locales pueden actuar como productores de contenido, es decir, transmitiendo el vídeo desde el sitio, o como consumidores para reproducir el contenido proporcionado por otros usuarios. Este último puede ayudar a navegar por etapas de interés o ver simultáneamente contenido alternativo de sus dispositivos.
El contenido se envía según las historias a la plataforma de transmisión de vídeo dedicada desarrollada en el proyecto con la conexión a la plataforma Dedicat 6G para optimizar el servicio. Los usuarios remotos dedicados tendrán la posibilidad de acceder a estos servicios de forma segura. También es notable que los usuarios en el sitio que dependen de la tecnología de transmisión de vídeo a medida que producen el contenido pueden influir en la molesta latencia del audio, lo que enfatiza el uso de la tecnología principalmente para los asistentes remotos.
En este caso piloto se han utilizado diferentes cámaras de origen para generar una experiencia virtual mejorada para los usuarios finales. Estas cámaras incluyen cámaras 2D normales que se originan a partir de cámaras basadas en USB conectadas a dispositivo (como cámaras integradas con teléfonos inteligentes) o cámaras con capacidad de realidad extendida (XR) para ofrecer la posibilidad de puntos de vista gratuitos y una experiencia virtual mejorada. Por lo tanto, el hardware y el software más complejos pueden aumentar la latencia de extremo a extremo (E2E) en comparación con las soluciones más tradicionales.
Asimismo, se han utilizado gafas inteligentes en el sitio del evento, que han producido contenidos para los usuarios finales. Estos dispositivos funcionan con la plataforma Android y cada uno debe estar conectado a un teléfono inteligente local a través de un punto de acceso wifi para poder conectarse a Internet, ya que las gafas no tienen conectividad intrínseca 4G o 5G.
Las gafas son dispositivos independientes que permiten a los usuarios ver imágenes brillantes manteniendo la transparencia de la escena exterior. Las gafas tienen incorporado un sistema de posicionamiento global (GPS) para que, si fuera necesario, también se pueda rastrear la posición del usuario durante el evento. Las gafas inteligentes ORA-2 utilizan la versión KitKat de Android y son compatibles con cualquier aplicación existente de Google Play. La transmisión desde las gafas puede realizarse directamente desde las gafas o a través del teléfono inteligente del usuario (utilizado también como punto de acceso wifi).
Para interactuar con las gafas, un panel táctil permite al usuario recorrer un menú específico proporcionado por la aplicación. Sin embargo, para tener una mejor ergonomía de aplicación y permitir al usuario disfrutar y concentrarse en el evento, se ha utilizado un accesorio joystick con conexión bluetooth con las gafas, facilitando así la navegación por el menú.