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Plataforma para el Internet de las cosas

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El sistema PicoSDR de Nutaq, distribuido por Instrumentos de Medida (idm), permite a la comunidad científica investigar el fenómeno Internet de las cosas (IoT) con el fin de conectar billones de dispositivos en un plazo de una década.

El Internet de las cosas (IoT) predice conectar decenas de billones de dispositivos cotidianos entre sí para 2020. Por lo tanto, urge conocer mejor como van a hacerlo de forma inalámbrica. Debido a la complejidad del problema, los investigadores necesitan una plataforma a gran escala para desplegar y probar el hardware radio y los algoritmos software que permitirán esta red masiva.

Esta plataforma para el Internet de las cosas debe permitir a la comunidad de investigadores probar simultáneamente:

  • Radios que puedan reconfigurarse por sí solas en tiempo real (Radio Definida por Software).
  • Radios conscientes de su entorno inalámbrico y que pueden responder inteligentemente a los cambios (Radio Cognitiva).
  • Redes auto organizadas, que pueden planear, configurar, gestionar, optimizar y remediar por si solas.

Hasta ahora no existía una plataforma de investigación así para el próximo Internet de las cosas. Sin embargo el grupo CorteXlab en Lyon pretende cambiar esto con un laboratorio de pruebas inalámbricas heterogéneo de 180 m2 y apantallado basado en sistemas PicoSDR de Nutaq, para proporcionar el hardware y el software necesario a la comunidad científica para probar la capa física de transmisiones radio. Con ello se podrán investigar, diseñar, y sintonizar nuevos protocolos de radio cognitiva.

Plataforma para probar el Internet de las cosas El laboratorio consiste en docenas de nodos de radio compuestos de una mezcla de nodos estándar y de alto rendimiento, estos últimos basados en la plataforma PicoSDR con nodos MIMO 2×2 y 4×4. Este sistema permite acceder a un amplio rango de experimentos tales como comunicaciones multi-usuario y escenarios cooperativos, e investigar las mejoras para los sistemas de comunicación en lo que se refiere a modulación, codificación, protocolos de acceso múltiple, algoritmos de enrutamiento, estimación y modelado de canales.

A nivel funcional el sistema PicoSDR permite a los usuarios cambiar los parámetros físicos del hardware radio tales como frecuencia de operación (entre 300 MHz y 3,8 GHz), ancho de banda del canal (entre 1,5 y 28 MHz), potencia emitida y forma de onda, entre otras. El sistema es además actualizable y escalable para cubrir las necesidades futuras, y proporciona numerosas herramientas software compatible con entornos de desarrollo como Simulink, GNU Radio o código VHDL, para sistemas Windows o Linux.

Las principales características del modelo PicoSDR para poder crear bancos de pruebas de tales dimensiones en radio cognitiva para el Internet de las cosas incluyen:

  • Capacidad de trabajar en configuración MIMO 2×2 o 4×4.
  • Diseño de referencia MIMO OFDM.
  • Radios reconfigurables dinámicamente y auto calibradas con alto grado de aislamiento entre las trayectorias Tx y Rx.
  • Gran capacidad de procesamiento de señal en banda base con 1 o 2 FPGAs Virtex-6.
  • Acoplamiento de varias FPGAs a través del bus AMC para evitar las limitaciones causadas por cableado externo.
  • Habilidad de almacenamiento de múltiples imagenes FPGA en memoria FLASH, permitiendo la conmutación entre formas de onda en campo.
  • Soporta comunicación multi-usuario.
  • Conector FMC-HPC para actualización fácil de tarjetas radio.
  • Interfaces PCIe y GigE para ordenador.
  • Ordenador embebido Quad Core i7 opcional.
  • Sincronización de tiempo entre nodos radio en diferentes localizaciones.
  • Soporta GNU Radio (ver el vídeo formativo).
  • Kit de desarrollo basado en modelo (Simulink).
  • Tamaño compacto y ligero.
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