Notícies

El passat 13 juny es va celebrar a l'antiga fàbrica d'Estrella Damm de Barcelona l'esdeveniment Spin UOC, en el qual es van presentar diversos projectes d'R+D+I de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) i que tenen un alt potencial d'impacte econòmic i social.

En aquest esdeveniment, Pere Tuset-Peiró, estudiant de doctorat de l'Internet Interdisciplinary Institute (IN3) de la UOC supervisat pel Dr Xavier Vilajosana, tots dos investigadors del grup Sistemes distribuïts, paral·lels i col·laboratius (DPCS), va tenir l'oportunitat de presentar part del treball conjunt que ha estat realitzant des de primers d'any en una col·laboració entre la mateixa UOC, la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) i el Centre Tecnològic de Telecomunicacions de Catalunya (CTTC). El treball està basat en una tècnica coneguda com Distributed Queuing (DQ) que permetrà superar una de les barreres tecnològiques principals existents avui dia per convertir en una realitat l'Internet de les Coses (Internet of Things), en particular els seus problemes de funcionament en entorns amb alta densitat de dispositius. Abans d'entrar en més detall, examinem el context.

En l'actualitat, les xarxes de comunicacions sense fils que tenim al nostre abast són incapaços de donar servei a un nombre elevat d'usuaris quan aquests es concentren en espais físicament propers en termes de cobertura ràdio, és a dir, quan molts d'ells es troben junts i han de compartir els mateixos recursos de transmissió. A mesura que la quantitat d'usuaris per unitat de superfície augmenta, i especialment quan una gran quantitat d'ells han d'usar els mateixos recursos de transmissió, els protocols de comunicacions es congestionen i l'accés al servei queda severament compromès. Seria l'equivalent a un embús de trànsit quan massa vehicles van per la mateixa carretera, i ni tan sols una eficient policia pot solucionar la congestió. Considerem per exemple el cas de grans congregacions de persones en esdeveniments esportius o culturals, en els quals l'accés a les xarxes de comunicacions, ja siguin cel·lulars o WiFi, resulta en moltes ocasions impossible a causa de la saturació dels recursos ràdio (entre altres motius). Això, que pot suposar simplement una incomoditat per als éssers humans, és una barrera molt severa per fer realitat la idea de tenir en un futur proper tots els dispositius quotidians connectats entre si i, al seu torn, connectats a Internet, concepte que es coneix com Internet de les Coses. Aquest concepte habilitarà tot tipus d'aplicacions "Smart": Smart-cities, Smart-grid, Smart-everything. La pregunta és: hi ha solució a aquest problema?

La resposta és ferma i contundent: sí. I en això estan treballant alguns investigadors des de fa molt temps, i en particular la col·laboració entre la UOC, la UPC i el CTTC s'enfoca en aquest terreny des de gener de 2013. En aquest moment, Pere Tuset-Peiró va iniciar una estada de recerca (internship) de 5 mesos al CTTC sota la supervisió del Dr Jesús Alonso-Zárate, cap del departament de comunicacions màquina a màquina (M2M) del CTTC, per treballar també juntament amb l'equip format pel Dr Luis Alonso, professor titular de la UPC, Francisco Vázquez, investigador sènior del CTTC, i Oriol Bardina, estudiant de projecte final de carrera de la UPC.

La solució es diu Distributed Queuing (DQ), i neix realment l'any 1992 quan el Dr Graham Campbell, de l'Illinois Institute of Technology (EUA), presenta a la prestigiosa conferència SIGCOMM la primera proposta de DQ per a la seva aplicació en la distribució de televisió per cable. Des de llavors, són nombrosos els treballs de recerca que s'han dut a terme, donant com a resultat un elevat nombre de publicacions en revistes tècniques de prestigi internacional i en conferències internacionals celebrades al voltant del món, demostrant la capacitat de DQ per aplicar-se en xarxes sense cables i oferir capacitats properes al màxim teòric assolible per a qualsevol nombre de nodes que es concentrin en un mateix espai físic i comparteixin els mateixos recursos de transmissió. En el símil de la carretera, seria com el policia perfecte que aconsegueix que mai s'encalli una carretera, independentment del nombre de cotxes. A partir de la retirada professional del Dr Campbell, tot el treball relatiu a DQ s'ha centrat fins ara en l'activitat dirigida per la UPC i el CTTC, sota la coordinació del Dr Luis Alonso. Diverses tesis doctorals s'han desenvolupat en els últims anys explorant tots els detalls de funcionament de la idea. Fins a finals del 2012, s'havien explorat els límits teòrics del potencial de DQ. No obstant això, resultava necessari comprovar que tot aquest potencial tenia una viabilitat real una vegada implementat en sistemes reals de comunicacions.

Prototips
A la col·laboració UOC-UPC-CTTC, l'equip ha treballat en el desenvolupament de dos prototips de DQ basats en dues plataformes de dispositius de comunicacions sense cables reprogramables. El primer d'ells es va presentar públicament per primera vegada a l'esdeveniment Spin UOC el passat 13 de juny. El resultat d'aquest prototip és molt satisfactori i, tot i que encara queden detalls tècnics per optimitzar, ja posa de manifest que tots els estudis que avalaven la viabilitat de les tècniques DQ poden fer-se realitat. Molt aviat DQ estarà a punt per fer el salt al mercat i obrir la porta a nombroses aplicacions que permetin fer realitat l'Internet de les coses, millorant l'eficiència de molts negocis, millorant la qualitat de vida de les persones, i generant noves formes de crear riquesa.

Xavier Vilajosana, UOC
Pere Tuset-Peiró, UOC
Luis Alonso, UPC
Oriol Bardina, UPC
Jesus Alonso-Zarate, CTTC
Francisco Vázquez-Gallego, CTTC