UNIVERSITAT DE VALENCIA

En el primer año del proyecto, ya se han publicado importantes descubrimientos en prestigiosas revistas científicas de alto impacto.

Investigadores del Instituto de Robótica y de Tecnologías de la Información & las Comunicaciones () y la Escuela Técnica Superior de Ingeniería, las dos de la Universitat de València () participan en COMONSENS (Foundations and Methodologies of Future Communication and Sensor Networks), un proyecto Consolider de cinco años de duración que pretende dar un salto cualitativo en la capacidad de las redes inalámbricas de comunicación.

Se trata del único proyecto Consolider que ha sido concedido en toda España en el campo de las comunicaciones inalámbricas.

Nadie duda del impacto de las () sobre todos los ámbitos sociales y económicos pero, según los expertos, las redes empleadas no están todavía optimizadas al máximo de lo que se puede alcanzar.

Para alcanzar mayores tasas de transmisión, un simple escalado de las tecnologías existentes sería económicamente inviable además de ineficiente. De hecho, el desarrollo de configuraciones de redes inalámbricas más flexibles, robustas y eficientes resulta posible solamente si se utilizan esquemas radicalmente distintos, por ejemplo basados en el concepto de comunicaciones cooperativas, que posibilitaría la creación de nuevos servicios en áreas como la salud, la seguridad, el medio ambiente o la inclusión. Por ello, se ha aglutinado en un mismo proyecto a los principales investigadores españoles procedentes de diferentes disciplinas con el objetivo de desarrollar nuevas teorías y herramientas que avancen en este terreno.

Además de dedicarse al estudio de una mayor capacidad en las redes de comunicaciones, también se abarcarán las redes de sensores. En este ámbito, los investigadores tratarán de desarrollar redes inteligentes que no solo sean capaces de transmitir datos sino que tengan también la capacidad de medir su entorno, detectar, localizar y reaccionar adecuadamente a sucesos, predecir fenómenos físicos, subsanar incidencias y organizarse de forma autónoma e incluso aislar a nodos que funcionen de forma inapropiada. Es decir, actuar y modificar su comportamiento para llevar a cabo una tarea de manera autónoma, como podría ser, por ejemplo, mantener la calidad del agua con biosensores y bioactuadores que inyecten ciertas sustancias cuando detectan cooperativamente esta necesidad. Sin embargo, la teoría fundamental necesaria para comprender y diseñar de forma óptima estos sistemas, es aún, en gran medida, desconocida.

Según el profesor que dirige el Grupo de Sistemas de Información y Comunicaciones (GSIC), Baltasar Beferull, “Se necesita avanzar en la caracterización teórica de las redes de sensores y esto sólo puede lograrse mediante la sinergia entre diferentes disciplinas que tradicionalmente se han estudiado de forma independiente, como son la teoría de redes, la teoría de la información y el aprendizaje estadístico. Si las combinamos con un apropiado desarrollo de algoritmos y evaluación de su implementación, podremos obtener un impacto significativo en importantes aplicaciones prácticas para la sociedad y para la ciencia”.

El presupuesto global es de 3,5 millones de euros, financiados por el Ministerio de Ciencia e Innovación, y participan en la iniciativa 87 investigadores de 10 centros de investigación españoles. Colaboran con el consorcio las compañías Telefónica, Telenor (Noruega) Indra y Thales Communicacions (Francia), además del Ministerio de Defensa, la Fundación Centro de Estudios Ambientales del Mediterráneo () y la Asociación Valenciana de Discapacitados (AVAPACE), entidades que participarán en la fase de implementación de resultados.

COMONSENS es la única iniciativa Consolider a nivel nacional de esta envergadura que aborda las comunicaciones inalámbricas avanzadas. Según el profesor Baltasar Beferull, la tendencia de la investigación en telecomunicaciones en España se ha basado mayoritariamente hasta la fecha en desarrollo e innovación y menos en investigación fundamental. Este proyecto, sin embargo, sigue el modelo estadounidense abordando teoría fundamental y práctica al mismo tiempo. El investigador explica: “Conjugamos tres áreas: investigación básica con la búsqueda de diferentes herramientas teóricas; el desarrollo de nuevos algoritmos; y, en tercer lugar, simulación e implementación de los algoritmos diseñados. Nosotros coordinamos el segundo paquete de trabajo”.

En cuanto al estudio teórico, el reto es conocer el diseño óptimo de los sistemas y de las redes. Para ello, se han de determinar primero los límites fundamentales de la comunicación de redes. “Pensamos que la herramienta que tradicionalmente se ha utilizado hasta ahora para resolver estas cuestiones, la Teoría de la Información (desarrollada desde la década de 1940 hasta ahora), por si sola, no es suficiente para resolver situaciones surgidas a partir de los complejos entornos de red actuales”, comenta Beferull. En este proyecto, se propone combinar esta teoría con herramientas de otras disciplinas como la teoría de juegos o la biología de desarrollo, por ejemplo, porque las neuronas funcionan en un sistema de manera distribuida y muy eficiente. Esto es lo que se quiere conseguir en las futuras redes de comunicaciones.

El siguiente paso será desarrollar algoritmos propios que alcancen esos límites y, en último lugar, implementarlos en sistemas y escenarios reales. Hay tres escenarios de aplicación propuestos: uno relacionado directamente con las redes de comunicaciones basadas en plataformas flexibles y de bajo coste; otro de localización distribuida Indoor, esto es, la localización de personas y objetos para hacer seguimiento de personas discapacitadas (Inclusión), y su interacción con el entorno; y, el tercer testbed está relacionado con el medio ambiente. La Universitat de València participa en los diferentes testbeds, liderando el relacionado con medio ambiente.

“En colaboración con el CEAM –indica el investigador-, instalaremos una red inalámbrica de sensores en la cuenca del río Mijares que monitorizará diferentes parámetros ambientales, tanto a nivel de aire como de suelo y agua. Dicha red nos permitirá de manera remota hacer un seguimiento sobre el impacto de las industrias cerámicas sobre la polución”.

En el horizonte más cercano, los socios expondrán los resultados del primer año de trabajo en la siguiente reunión de seguimiento que se celebra este verano en La Coruña. Es la primera vez que asistirán los miembros del Advisary Board, el consejo asesor formado por algunas de las personas más prestigiosas del mundo de las telecomunicaciones a nivel internacional, incluyendo varios miembros de la Academia Nacional de Ingeniería de EE.UU. El consejo hará un informe dirigido al Ministerio de Ciencia e Innovación que orientará las futuras actuaciones del consorcio. Para más adelante se tiene previsto la organización de cursos de verano y workshops.

Los socios del proyecto son: Universitat Politècnica de Cataluña (coordinador), la Universitat de València, el Centro de Estudios e Investigaciones Técnicas de Gipuzkoa, la Universidad de Coruña, la Universidad de Vigo, la Universidad de Cantabria, Universidad Carlos III de Madrid, la Universidad Politécnica de Madrid, la Universitat Pompeu Fabra y la Universidad de Sevilla. Además de Baltasar Beferull, que dirige el Grupo de Sistemas de Información y Comunicaciones (GSIC) del IRTIC participan en COMONSENS los investigadores seniors Santiago Felici, Juan José Pérez Solano, Enrique Navarro y Jaume Segura, así como el resto de investigadores de diferentes nacionalidades del grupo GSIC, los cuales se encuentran realizando su tesis doctoral.