logo móvil
Contáctanos

Programación y Aseguramiento del Sistema de Carga de Drones Utilizando Optimización por Enjambre de Partículas y Tecnología Blockchain

Autores: Torky, Mohamed; El-Dosuky, Mohamed; Goda, Essam; Snáel, Václav; Hassanien, Aboul Ella

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2022

Programación y Aseguramiento del Sistema de Carga de Drones Utilizando Optimización por Enjambre de Partículas y Tecnología Blockchain


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Vehículos aéreos no tripulados
Limitaciones de la batería de drones
Técnicas óptimas de carga
Programación de la carga de drones
Autenticación de drones
Protocolo de blockchain

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los vehículos aéreos no tripulados (VANT) han surgido como una tecnología poderosa para introducir soluciones no tradicionales a muchos desafíos en campos no militares y aplicaciones industriales en los próximos años. Sin embargo, las limitaciones de la batería de un dron y las técnicas de carga óptimas disponibles representan un desafío significativo en el uso de VANT a gran escala. Este problema significa que los VANT no pueden volar durante mucho tiempo; por lo tanto, los servicios de los drones fallan drásticamente. Debido a este desafío, optimizar la programación de la carga de drones puede ser una solución inusual a los problemas de batería de los drones. Además, autenticar drones y verificar sus transacciones de carga con las estaciones de carga es un problema asociado esencial. Este artículo propone un sistema de programación y carga segura de drones en respuesta a estos desafíos. El sistema propuesto fue simulado en un conjunto de datos generado que consiste en 300 drones y 50 puntos de estaciones de carga para evaluar su rendimiento. La optimización de la metodología de programación propuesta se basó en el algoritmo de optimización por enjambre de partículas (PSO) y un modelo de subasta basado en teoría de juegos. Además, la autenticación y verificación de las transacciones de carga de drones se ejecutaron utilizando un protocolo de blockchain propuesto. Los resultados de optimización y programación mostraron la eficiencia del algoritmo PSO en la optimización de las rutas de los drones y en la prevención de colisiones de drones durante los vuelos de carga con bajas tasas de error, con un MAE = 0.0017 y un MSE = 0.0159. Además, la investigación para autenticar y verificar las transacciones de carga de drones mostró la eficiencia del protocolo de blockchain propuesto al simular el sistema propuesto en la plataforma Ethereum. Los resultados obtenidos aclararon la eficiencia del protocolo de blockchain propuesto en la ejecución de transacciones de carga de drones en un corto tiempo y con baja latencia, con un promedio de 0.34 s basado en métricas de rendimiento de blockchain. Además, la metodología de programación propuesta logró una tasa de éxito del 96.8% en los casos de carga de drones, mientras que solo el 3.2% de los drones no lograron cargar después de tres rondas de programación.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro