無人機提供互聯網連接

懸停在空中的車輛可以將智能傳感器連接到物聯網。無人機可能是連接大量智能對象以創建物聯網(IoT)的關鍵。KAUST的研究人員表明，使用無人機(也稱為無人飛行器(UAV))在IoT對象群集之間飛行以收集其數據可能非常高效。

博士生Osama Bushnaq說：“物聯網網絡將徹底改變我們監視，控制和與周圍一切事物進行通信的方式。Tareq Al Naffouri實驗室的學生。可以用監測水和養分含量的傳感器填充農田。也可以部署檢測野生動植物的傳感器網絡。

“為了使物聯網網絡，龐大數量的低成本的，需要自供電的傳感器，” Bushnaq說。由于每個傳感器的電源受限以及連接這么多設備的復雜性，傳統的無線數據傳輸不適合該目的。

通過低功率，短距離傳輸發送無人機以收集數據可能是一種選擇，將數據聚合的負擔從每個單獨的傳感器轉移到可以自動返回基地進行充電的單個機器。挑戰來自計算最有效的數據收集方法，以最大程度地減少任務時間并提高生產率。

布什納克說，想象一下一個隨機覆蓋著物聯網傳感器的領域。他解釋說：“在每個懸停位置覆蓋一小塊場地可以改善無人機和設備之間的通信，減少數據聚集時間。” 但是，無人機需要花費更多時間在現場所有IoT設備之間旅行。使總任務時間最小化涉及優化無人機覆蓋區域，懸停位置的數量和位置以及無人機在每個位置之間的路徑。

團隊將問題分為幾個部分。對于給定數量的懸停位置，團隊首先計算出最佳懸停位置。然后，他們應用經典的Traveling Salesman計算機科學問題來確定位置之間的最佳路線并優化數據傳輸速率。Bushnaq說：“針對不同數量的懸停位置重復此過程，直到獲得懸停和行駛時間之間的最佳權衡為止。” 對于100平方米的場地，該方法最多可將任務時間縮短10倍。

該團隊目前正在測試將無人機與物聯網傳感器一起用于火災探測的想法。Al Naffouri說：“我們正在研究如何將這種系統用于森林火災探測以及系統成本與火災探測可靠性之間的權衡。