Anticipant une pression critique sur la capacité des réseaux de cinquième génération (5G) à suivre un nombre rapidement croissant d'appareils mobiles, Les ingénieurs de l'Université Tufts ont mis au point un algorithme amélioré pour localiser et suivre ces produits qui répartit la tâche entre les appareils eux-mêmes. Il s'agit d'une solution évolutive qui pourrait répondre aux demandes d'environ 50 milliards de produits connectés dans l'Internet des objets d'ici 2020, et permettrait un élargissement de la gamme de services basés sur la localisation. Les résultats de l'étude Tufts ont été publiés aujourd'hui dans Actes de l'IEEE , la principale revue scientifique à comité de lecture publiée par l'Institute of Electrical and Electronics Engineers.

Actuellement, le positionnement des appareils sans fil est centralisé, selon des "ancres" avec des emplacements connus tels que des tours de téléphonie cellulaire ou des satellites GPS pour communiquer directement avec chaque appareil. Au fur et à mesure que le nombre d'appareils augmente, les ancrages doivent être installés à une densité plus élevée. Le positionnement centralisé peut devenir difficile à manier à mesure que le nombre d'éléments à suivre augmente considérablement.

En alternative aux solutions centralisées, la méthode de localisation distribuée des auteurs dans un réseau 5G permet aux appareils de se localiser sans qu'ils aient tous besoin d'un accès direct aux ancres. La détection et les calculs sont effectués localement sur l'appareil, il n'y a donc pas besoin d'un coordinateur central pour collecter et traiter les données.

« La nécessité de fournir une connaissance de l'emplacement de chaque appareil, capteur, ou véhicule, qu'ils soient à l'arrêt ou en mouvement, occupera une place plus importante à l'avenir, " dit Usman Khan, Doctorat., professeur agrégé de génie électrique et informatique à la School of Engineering de l'Université Tufts. "Il y aura des applications pour le suivi des actifs et des stocks, soins de santé, Sécurité, agriculture, sciences de l'environnement, des opérations militaires, réponse d'urgence, l'automatisation industrielle, véhicules autonomes, robotique, la liste est interminable. Le potentiel pratiquement illimité de l'Internet des objets nous oblige à développer des algorithmes décentralisés intelligents, " dit Khan, qui est l'auteur correspondant de l'article.

L'algorithme d'auto-localisation développé par Khan et ses collègues utilise la communication d'appareil à appareil, et peut donc avoir lieu à l'intérieur (par exemple, dans les bureaux et les usines de fabrication), sous la terre, sous-marin, ou sous une épaisse couverture nuageuse. C'est un avantage par rapport aux systèmes GPS, qui non seulement peut s'assombrir dans ces conditions, mais ajoute également aux exigences de coût et de puissance de l'appareil.

La mobilité des appareils rend l'auto-localisation difficile. L'essentiel est d'obtenir des positions rapidement pour les suivre en temps réel, ce qui signifie que les calculs doivent être simplifiés sans sacrifier la précision. Les auteurs y sont parvenus en substituant les calculs de position non linéaire, qui sont exigeants en termes de calcul et peuvent rater leur cible si la supposition initiale de la position est au mauvais endroit, avec un modèle linéaire qui converge rapidement et de manière fiable sur la position précise de l'appareil. Le passage à un calcul linéaire plus simple sur le plan du calcul émerge du fait que les appareils mesurent leur emplacement les uns par rapport aux autres ou un point représentant le "centre de masse" des appareils voisins, plutôt que de les faire tous référencer à un ensemble d'ancrages fixes. La convergence vers des positions précises est extrêmement rapide, rendant possible le suivi en temps réel d'un grand nombre d'appareils.

« En plus de nous préparer à un avenir d'objets connectés omniprésents, cette approche pourrait soulager la pression sur l'infrastructure actuelle en supprimant la nécessité d'installer beaucoup d'émetteurs (ancres) dans les bâtiments et les quartiers, " dit Khan.