MODEM

MODEM: Proyecto desarrollado por CTN que busca investigar las limitaciones de las tecnologías de las comunicaciones inalámbricas existentes para el desarrollo de WSN en el medio marino como apoyo a estrategias de conservación y explotación sostenibles de los mares y océanos, tanto desde el punto de vista teórico como del despliegue experimental, con aplicación a las costas de la Región de Murcia.

La vigilancia del medio marino ha atraído cada vez más la atención debido a la creciente preocupación por el cambio climático, así como al también creciente desarrollo de la llamada Blue Economy, aquella que reconoce la importancia de los mares y los océanos como motores de la economía.

En efecto, durante las últimas dos décadas, se han aplicado TIC avanzadas al desarrollo de sistemas de monitoreo del medio marino y de actividades antropogénicas que en él se desarrollan. En este sentido, el Internet de las Cosas (IoT) es una tecnología que cada vez más evidencia su papel en esta área. En efecto, el IoT tiene capacidades de procesamiento de datos que permite un control inteligente de los objetos, así como el desarrollo ágil de nuevas aplicaciones y negocios, que pueden orientarse a la compatibilidad con la biodiversidad y el desarrollo económico. Una tecnología clave para implementar el IoT son las redes de sensores inalámbricos (WSN), que están formadas por dispositivos autónomos, distribuidos a lo largo de un área de interés y cuyo objetivo es monitorizar parámetros físicos o ambientales. Con todo, la aplicación del IoT en el medio marino aún está lejos de ser una realidad, y la aplicación de las WSN al medio marino aun es limitada dado que, entre otros, aun presentan problemas de modelización, abastecimiento energético, alcance, ancho de banda, entre otros. De hecho, el número de despliegues de estas tecnologías en el medio marino aún está muy lejos de acercarse a los desarrollos que se llegan realizando en aplicaciones en tierra y, además, el número de tecnologías de comunicación inalámbrica empleadas en comparación aún no han sido estudiadas de una forma amplia y contextualizada a dicho medio.

El CTN ha trabajado desde hace años en el desarrollo de sistemas de monitorización de bajo coste para la monitorización del medio marino. Algunos ejemplos de estas investigaciones previas son: proyecto regional PAAMSY, donde se desarrollaron nodos para la adquisición y envío de ruido submarino, testeado en una boya; proyecto regional TECHMOINN, donde se desarrollaron nodos para la adquisición y envío de datos de calidad del aire y del agua, testeado en un laboratorio de motores y en una embarcación en al ámbito portuario de Cartagena.

Con el Proyecto MODEM, el CTN busca consolidar la línea de comunicaciones marítimas y, en general, del desarrollo de las posibilidades del las WSN en el ámbito marítimo, teniendo en cuenta las oportunidades que el conjunto de las tecnologías inalámbricas tienen y, con ello, apoyar las posibilidades que tiene el IoT tanto para la conservación del medio marino como para el desarrollo sostenible de las actividades que en él se desarrollan. Para ello, por un lado, pretende realizar un estudio comparativo de las distintas tecnologías de comunicación (Bluetooth, ZigBee, WiFi, WiMax, LoRa, LoRaWAN, SigmaFox, GSM, 3G, 4G, …) considerando no sólo su alcance espacial sino su coste de despliegue y mantenimiento, consumo energético, estabilidad, caudal de datos, etc.; considerando, como ámbito aplicación piloto, las actuales estaciones de telecomunicaciones ubicadas en la costa de la Región de Murcia. Por otro lado, se realizará un test sistemático de estas comunicaciones desarrollando y desplegando nodos de WSN a distintas distancias y con distintas caudales, como pilotos de actividades marinas reales. En esta, se desplegarán, de una forma sistemática, las distintas tecnologías en disposiciones de interés para cada actividad, así como empleando técnicas de compresión avanzadas que permitan mejorar la transmisión de datos.

Objetivos específicos:

• Contrastar distintas técnicas de simulación de la propagación de comunicaciones electromagnéticas que den cuenta de las circunstancias y casuísticas concretas del medio marino.
• Disponer de un visor de mapas interactivo que muestre la cobertura inalámbrica esperada en el mar de las distintas tecnologías de comunicación existentes considerando distintos modelos de predicción. Aplicación a la costa de la Región de Murcia.
• Testear el desarrollo y despliegue de distintas tecnologías de compresión y comunicación de datos a distintas distancias de la costa, caudal de datos y necesidades de consumo, respondiendo a necesidades reales de contextos y actividades desarrolladas en el medio marino.

Duración: Enero 2022- Diciembre 2022