Inteligencia artificial y tecnologías 6G para conseguir una movilidad interconectada lo más segura posible

Simulación de un entorno urbano muy transitado con vehículos conectados a varios sistemas de comunicación
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Simulación de un entorno urbano muy transitado con vehículos conectados a varios sistemas de comunicación

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Esquema vertical de las aplicaciones basadas en las tecnologías 6G y en IA que se utilizan en el proyecto EWOC para mejorar la seguridad vial. Imagen del 6G EWOC Consortium

Investigadores de la UPC que participan en el proyecto 6G-EWOC, coordinado por el profesor de la UPC José Antonio Lázaro, a la izquierda
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Circuito fotónico integrado para la formación de haces ópticos. Imagen del Austrian Institute of Technology (AIT)

Representantes de los socios del proyecto, reunidos los días 30 y 31 de enero en el Campus Diagonal Nord de la UPC, en Barcelona
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Investigadores de la UPC que participan en el proyecto 6G-EWOC, coordinado por el profesor de la UPC José Antonio Lázaro, a la izquierda

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Representantes de los socios del proyecto, reunidos los días 30 y 31 de enero en el Campus Diagonal Nord de la UPC, en Barcelona

Un equipo multidisciplinar de la UPC trabaja en el desarrollo de una red que, combinando inteligencia artificial con tecnologías 6G, sistemas de teledetección y comunicación óptica (inalámbrica y por fibra óptica), permita que los vehículos, tanto autónomos como conducidos por humanos, puedan circular de forma segura y evitando accidentes en zonas con mucho tránsito o muy concurridas. Lo hace en el marco del proyecto europeo 6G-EWOC, coordinado por la Universidad.

31/01/2024

El proyecto europeo  AI-Enhanced Fibre-Wireless Optical 6G Network in Support for Connected Mobility (6G-EWOC), coordinado por la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), ha sido uno de los 27 seleccionados en la segunda convocatoria del programa Smart Networks and Services in 6G (6GSNS), vinculado al programa marco europeo Horizone Europe.

El objetivo del proyecto es desarrollar las tecnologías necesarias y diseñar una red óptica 6G inalámbrica y de fibra que, mediante la inteligencia artificial (IA), sea capaz de sustentar un sistema de movilidad conectada en entornos muy concurridos por vehículos y personas.

Se trata de un proyecto multidisciplinar, coordinado por el profesor José Antonio Lázaro, investigador del Centro de Comunicaciones Avanzadas de Banda Ancha (CCCABA) de la UPC, en el que participan otros 11 socios europeos, entre empresas y centros tecnológicos, y que cuenta con una financiación superior a los cinco millones de euros (cuatro de los cuales aportados por la Unión Europea y más de uno por el gobierno suizo).

La participación de la UPC se distribuye entre investigadores de tres Centros Específicos de Recerca (CER) de la UPC: del Research Centre of Intelligent Data Science and Artificial Intelligence (IDEAI-UPC), coordinados en este caso por Josep Ramon Casas; del Centro de Desarrollo de Sensores, Instrumentación y Sistemas (CD6), coordinados por Santiago Royo, y del Centro Específico de Investigación en Comunicación y Detección UPC (CommSensLab-UPC), con Adolfo Comerón como responsable principal.

Conocimiento preciso para la conducción autónoma
Para poner en contexto el proyecto, José Antonio Lázaro afirma que en unos años los vehículos “podrán circular de manera autónoma como algo habitual, ya que las tecnologías necesarias para percibir todo lo que les rodea están evolucionando rápidamente. Pero lo importante”, añade, “es ir un paso más allá y hacer que los vehículos futuros puedan conducir de forma autónoma y mejor que los humanos”. 

Para conseguirlo, explica, es necesario que además de detectar objetos, otros vehículos o personas que hay a su alrededor, sean capaces de ‘saber’’, con precisión, “a qué distancia se encuentran, a qué velocidad van y en qué dirección. Con toda esta información, la inteligencia del vehículo podrá, desde decidir cuál es la ruta más segura a seguir (tanto para la persona va en el vehículo como para los demás), a detectar ‘puntos ciegos’ o ‘ver’ situaciones que no se perciben fácilmente y son causa común de accidentes o atropellos (por ejemplo, cuando un vehículo u otro objeto tapa a un peatón que está a punto de cruzar).

Un mapa completo en tiempo real y en 3D
La solución ideal sería que los vehículos, tanto los que van con conducción autónoma como  por conducción humana, dispusieran de un mapa en tiempo real, con información detallada y en 3D de calles, atascos y también del resto de vehículos, seres y objetos presentes en cada entorno que atraviesan. Para llegar a esta solución se necesitan vehículos “conectados” que puedan intercambiar los grandes volúmenes de información que generan sus potentes sensores, tanto entre los vehículos como con los centros de computación, que se encarguen de fusionar, en tiempo real, todo lo que detectan o ‘ven’ en cada momento, a través desensores de RADAR y LiDAR, o de las cámaras de los diversos vehículos.

Este sistema, al que se denomina movilidad conectada, precisa de redes muy potentes, con capacidad para gestionar el volumen de datos generados, y del uso de diversas  tecnologías, como las que se desarrollan y unen en el proyecto 6G-EWOC.

Estas tecnologías van desde sensores basados en láseres integrados (como el LiDAR, capaces de detectar en 3D todo lo que hay alrededor) a comunicaciones ópticas inalámbricas entre vehículos y con elementos como farolas o semáforos, que pueden actuar de antena extra 6G.

Para desarrollar el proyecto se cuenta también con fibras ópticas de alta capacidad, cada vez más presentes en hogares, ciudades, autovías y el mobiliario urbano, que pueden transportar todo ese gran volumen de datos hasta el centro de cálculo distribuido más cercano.

Además, se cuenta con las técnicas de inteligencia artificial (IA) para organizar y dirigir todo el tráfico de datos a los diversos centros de cálculo distribuidos. Otras herramientas de IA  son las que fusionarán los datos de los vehículos de cada zona, construyendo así una pieza del mapa en 3D e integrándola con las diversas piezas de ese gran puzzle final que irían  generando los elementos de computación distribuida de otras zonas. Gracias a la red desarrollada, se podrá transmitir a conductores y vehículos un mapa detallado, completo y actualizado en tiempo real, y hacer la conducción lo más segura posible.

José Antonio Lázaro y otros miembros del equipo investigador son docentes de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación de Barcelona (ETSETB), mientras que otros investigadores e investigadoras del proyecto son profesores de la Escuela Superior de Ingenierías Industrial, Aeroespacial y Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT) y de la Facultad de Óptica y Optmotería de Terrassa (FOOT).

El resto de socios estatales del proyecto son el Centro Tecnológico de Telecomunicaciones de Catalunya (CTTC), vinculado también a la UPC, y la spin-off BEAMAGINE de Barcelona, surgida de la Universidad. Por países, el resto de socios europeos son: el Institute of Technology (AIT) de Viena (Austria); la compañía BIFROST Communications de Copenague (Dinamarca); NOKIA Networks y el III-V LAB de París (Francia); la operadora de telecomunicaciones OTE y la empresa NVIDIA-Mellanox, ambas con sede en Atenas (Grecia); la fabricante MAGNA MAGNA Electronics (Suecia), y la empresa LIGENTEC, una spin-off surgida de la Ecole Politecnique Federal de Laussane (Suiza).

Representantes de estas insituciones y empresas se han reunido los días 30 y el 31 de enero, en el Campus Diagonal Nord de la UPC, en el Kick-off Meeting que marca el inicio oficial del proyecto, que tiene lugar