Drones para llamar en zonas sin cobertura

Todos los años durante la Feria de Abril se repite la misma estampa. Intentas llamar a un amigo o familiar en las inmediaciones de la portada, o dentro del recinto, y salta el buzón de voz con el clásico mensaje: "El teléfono móvil al que llama está apagado o fuera de cobertura". Puede que, efectivamente, el dispositivo se haya quedado sin batería conforme las horas hayan avanzado entre sevillanas y casetas, pero en la mayoría de los casos lo que sucede es que la red está sobresaturada por el exceso de usuarios que la están utilizando al mismo tiempo.

Para acabar con esta situación y con similares que se puedan repetir en eventos deportivos, conciertos, e incluso en zonas rurales donde la señal de red no llega, un equipo de investigación de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ETSI), en el Parque Científico y Tecnológico Cartuja, ha desarrollado un sistema inteligente que se sirve de drones que actúan de forma autónoma. Los profesionales han estudiado la posibilidad de extender la cobertura de las redes móviles como conexiones wifi sirviéndose de estos dispositivos. Esto posibilitará además la realización de llamadas de emergencia en lugares peligrosos.

La diferencia del estudio publicado por el equipo compuesto por Germán Madinabeitia; Rafael Estepa, director del departamento; Antonio Estepa y Vicente Mayor, respecto a otras tecnologías o algoritmos es que ofrece cobertura a, prácticamente, todos los dispositivos con acceso a red wifi. Además, minimiza el número de drones que se despliegan para realizar esta labor y pueden controlarse desde un ordenador portátil normal, sin requerimientos especiales.

"De momento, se trata de un trabajo teórico con el que hemos resuelto el problema de la red de acceso, la posición que deberían tomar los drones y la cantidad de aparatos que se tienen que utilizar. Una de las principales novedades es que los usuarios disfruten del servicio de llamadas con garantías de calidad", detalla Mayor, quién indica que, aunque este tipo se servicios con drones ya existía y permitía aumentar la capacidad o la cobertura wifi, éstos no garantizaban las llamadas con una cobertura mínima, es decir, "sin cortes, retardo e intermitencias desde cualquier lugar". Además, considera que la investigación se trata de una pieza del puzzle y "quedan muchas más por resolver como la red de distribución".

En este punto de la investigación, el equipo de trabajo ha elaborado cuatro publicaciones de impacto: una en 2019, otra en 2020 y dos en 2022. Cada uno de estos estudios trata el problema desde un punto de vista similar en términos de optimización. Aunque todos tienen como objetivo reducir el número mínimo de drones a desplegar y su posición para que el máximo número de usuarios posible disfrute del servicio con garantías de calidad, cada artículo busca optimizar un parámetro distinto.

En la investigación de 2019 se mejora el consumo energéticode los usuarios para que las personas no se queden sin batería. La de 2020 optimiza el consumo energético del dron para que dure lo máximo posible en el aire. Por otro lado, la primera de 2022 busca maximizar el número de usuarios cubiertos y ofrecer técnicas para la "salida al exterior" integrándose con la red móvil 5G, y la última de 2022 pretende minimizar los costes de despliegue, "más orientado a eventos que a zonas accidentadas", apunta Mayor.

Para resolver cada uno de los problemas, los investigadores proponen varios mecanismos de búsqueda de soluciones, que prueban diferentes resultados hasta dar con el más conveniente. "Sabemos que es el más adecuado, porque se han diseñado modelos analíticos que predicen el comportamiento o rendimiento de la red wifi, de modo que es posible estimar la calidad de las llamadas antes de realizar el despliegue", recalca Mayor.

El profesor de la Universidad de Sevilla señala que, para comprobar el funcionamiento del sistema, se han realizado varias simulaciones: "Programamos escenarios y hacemos un reparto aleatorio de los usuarios, considerando el modelo planteado y dando lugar a la posición de los drones que optimiza el servicio". El experto indica además que "estas simulaciones han permitido comprobar qué configuración de la red wifi es más conveniente y nos han ofrecido algunos datos esclarecedores sobre el comportamiento del sistema si los usuarios se movieran".

En la actualidad, este equipo quiere continuar la misma línea, pero tratando de investigar las ventajas de wifi 6, la última revisión del estándar, o su integración con las redes móviles 5G. El experto indica que, para llevar el sistema a la práctica, sería necesario pasar de una simulación a una prueba piloto en un escenario real: "No es tan sencillo de trasladar a la realidad. Es cierto que en nuestro último estudio nos hemos enfocado en el tráfico de voz para garantizar la calidad de las llamadas, pero habría que refinar ciertos aspectos si nos centramos en los sistemas de mensajería o whatsapp, aunque la base está ahí", apostilla el profesor.

Además indica que para un evento deportivo, por ejemplo, habría que tener en cuenta determinadas circunstancias como el tiempo de vuelo limitado de los drones. Habría que estudiar, por otro lado, el tamaño de recinto, volumen y distribución. De hecho, según Mayor, "en un partido de fútbol, los dispositivos tendrían que ir rotando, mientras otros están cargándose en la base y ya hay estudios que calculan los tiempos para llevarlo a la práctica".