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Investigadores proponen crear redes de drones inteligentes para el control de incendios
Cada vez más, los incendios se convierten en protagonistas indeseados de los veranos. Últimamente lo ha sufrido tanto la isla de Maui en Hawái como Tenerife en España. Es por ello que, al respecto, la Universidad Pompeu Fabra (UPF) de Barcelona y la Universidad de California en Irvine (UCI) trabajan en la creación de un nuevo sistema tecnológico que permita desplegar una flota de drones inteligentes, que trabajen en red y de forma coordinada, para realizar automáticamente tareas de control y seguimiento del fuego.
La iniciativa se da en el marco de la Cátedra Fractus-UDF en Transferencia Tecnológica y 6G que está prevista para finalizar en 2024. El proyecto plantea soluciones para automatizar el uso de los sistemas con base en la tecnología de la comunicación inalámbrica (wireless) y en la inteligencia artificial (IA).
Los investigadores principales del proyecto son el director del grupo de investigación del Wireless & Secure Communications del Departamento de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (DTIC) de la Universitat Pompeu Fabra y de la Càtedra Fractus-UPF, Àngel Lozano, y el profesor de ingeniería electrónica y ciencias computacionales en la UCI de California, Hamid Jafarkhani. También participa el investigador en Ingeniería Electrónica y Ciencias Computacionales de la UCI, Carles Diaz, y cuenta con el apoyo de la National Science Foundation de los Estados Unidos y la subvención del programa ICREA Academia.
La adversidad de las condiciones, como la poca visibilidad de noche o a consecuencia del humo, es uno de los factores que motiva el despliegue fácil y flexible de los sistemas para el combate de las llamas. De hecho, en China ya se realizan pruebas para la extinción de incendios en altura. Otro de los antecedentes sobre la mesa de los investigadores es el dispositivo que se activó por el incendio de la catedral de Notre Dame de París en 2019, cuando la tecnología dron ayudó a los equipos humanos a tomar decisiones tácticas, claves para extinguir el fuego y reducir los daños.
La superación de retos técnicos
El equipo de investigación también está trabajando para optimizar los algoritmos que determinan la trayectoria y despliegue automático de los drones. En este sentido, Àngel Lozano explica que "estamos investigando cómo superar algunas de las limitaciones técnicas actuales de los drones vinculadas a su consumo de energía y su capacidad de batería o recarga, o buscando mecanismos que eviten su colisión con otros objetos o que sufran interferencias con otras señales de comunicaciones".
Con esta investigación, también se quiere facilitar que los drones aporten información sobre la localización inicial del fuego y otros datos de carácter preventivo, como las zonas habitadas o las infraestructuras próximas más próximas al foco del incendio. Hamid Jafarkhani explica que el equipo de investigación está aplicando una técnica de IA denominada Reinforcement Learning: “estudiamos cómo los agentes inteligentes tendrían que tomar acciones en un entorno para maximizar la recompensa acumulada sujeta a determinadas limitaciones”.
En este caso, los agentes son los drones, el entorno es el creado por el incendio forestal, la recompensa es la cantidad de información recogida sobre el incendio (incluida la rapidez con la que se detecta) y las limitaciones incluyen todas las mencionadas anteriormente, sobre todo la necesidad de recargas frecuentes de la batería. A partir de esta técnica, se espera poder diseñar un sistema automatizado de drones en red para actuar en caso de incendio, en zonas forestales, urbanas o periurbanas, u otras emergencias: por radiación, fugas de productos químicos o biológicos o fenómenos meteorológicos extremos.
