Les véhicules aériens en vol stationnaire pourraient connecter des capteurs intelligents à l'Internet des objets.

Les drones pourraient être la clé pour connecter un grand nombre d'objets intelligents pour créer l'Internet des objets (IoT). Les chercheurs de la KAUST ont montré qu'en utilisant des drones, également connu sous le nom de véhicules aériens sans pilote (UAV), voler entre des clusters d'objets IoT pour collecter leurs données pourrait être très efficace.

« Les réseaux IoT vont révolutionner la façon dont nous surveillons, contrôler et communiquer avec tout ce qui nous entoure, " dit Oussama Bushnaq, un doctorat étudiant dans le laboratoire de Tareq Al Naffouri. Les champs cultivés pourraient être remplis de capteurs qui surveillent les niveaux d'eau et de nutriments. Des réseaux de capteurs détectant la faune pourraient également être déployés.

« Pour activer les réseaux IoT, un grand nombre de low-cost, des capteurs auto-alimentés sont nécessaires, " dit Bushnaq. Le transfert de données sans fil traditionnel n'est pas adapté à cette fin en raison de l'alimentation électrique limitée de chaque capteur et de la complexité de connecter autant d'appareils.

Envoi de drones pour collecter des données via une faible puissance, la transmission à courte portée pourrait être une alternative, transférer la charge de l'agrégation de données de chaque capteur individuel à une seule machine qui peut retourner de manière autonome à la base pour se recharger. Le défi consiste à calculer l'approche la plus efficace pour la collecte de données afin de minimiser le temps de mission et de maximiser la productivité.

Imaginez un champ aléatoirement recouvert de capteurs IoT, dit Bushnaq. « Couvrir une petite zone du champ à chaque emplacement de vol stationnaire améliore la communication entre le drone et les appareils, réduire le temps d'agrégation des données, " explique-t-il. Cependant, l'UAV doit passer plus de temps à voyager entre tous les appareils IoT sur le terrain. Minimiser le temps total de la mission implique d'optimiser la zone de couverture du drone, le nombre et l'emplacement des emplacements de survol, et le chemin de l'UAV entre chaque emplacement.

L'équipe a divisé le problème en composants. Pour un nombre donné de points de survol, l'équipe a d'abord calculé où seraient les emplacements de vol stationnaire optimaux. Ils ont ensuite appliqué le problème informatique classique du Traveling Salesman pour identifier le meilleur itinéraire entre les emplacements et optimisé le taux de transmission des données. "Le processus est répété pour différents nombres d'emplacements de vol stationnaire jusqu'à ce qu'un compromis optimal entre les temps de vol stationnaire et de déplacement soit obtenu, ", explique Bushnaq. L'approche a réduit le temps de mission jusqu'à 10 fois pour un champ de 100 mètres carrés.

L'équipe teste actuellement l'idée d'utiliser des drones avec des capteurs IoT pour la détection des incendies. « Nous étudions comment un tel système peut être utilisé pour la détection des incendies de forêt et le compromis entre le coût du système et la fiabilité de la détection des incendies, ", dit Al Naffouri.