Lucha contra futuras pandemias: esquema de distanciamiento social, desinfección y monitoreo centrado en datos basado en UAV
Autores: Gupta, Rajesh; Bhattacharya, Pronaya; Tanwar, Sudeep; Sharma, Ravi; Alqahtani, Fayez; Tolba, Amr; urcanu, Florin-Emilian; Raboaca, Maria Simona
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Lucha contra futuras pandemias: esquema de distanciamiento social, desinfección y monitoreo centrado en datos basado en UAV
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Coronavirus
Estrategia de contención
UAVs
5G
6G
Pandemia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La enfermedad por coronavirus de 2019 (COVID-19) se ha transformado en una preocupación global de salud, lo que resultó en la contención y aislamiento de personas para aplanar la curva de tasas de mortalidad de los pacientes infectados. Para aprovechar la masiva estrategia de contención, se utilizan vehículos aéreos no tripulados (UAV) de quinta generación (5G) para minimizar la intervención humana con los beneficios clave de ultra-baja latencia, alta capacidad de banda y fiabilidad. Esto permite un tratamiento por fases de los pacientes infectados a través de funcionalidades trifásicas (3FF) como el distanciamiento social, la correcta desinfección y la inspección y monitoreo. Sin embargo, los UAV deben enviar grandes cantidades de datos grabados de vuelta a las estaciones terrestres (GS), lo que requiere una densidad de conexión de dispositivos en tiempo real de 107/km2, lo que forma enormes cuellos de botella en los ecosistemas 5G. Un ecosistema de sexta generación (6G) puede proporcionar bandas de frecuencia de terahercios (THz) con enormes celdas de formación de haz corto, conectividad profunda inteligente y virtualización de protocolos a nivel físico y de enlace. Los UAV forman una red de enjambre para asegurar las 3FF, lo que requiere cálculos de alto rendimiento y es intensivo en datos; por lo tanto, estas tareas computacionales pueden ser descargadas a servidores de borde cercanos, que emplean aprendizaje federado local para entrenar los modelos globales. Sincroniza las formaciones de tareas de los UAV y optimiza las funciones de la red. La optimización de tareas de enjambres de UAV en canales asistidos por 6G permite una mejor gestión y comunicación continua y eficiente en energía sobre canales terrestres, espaciales y submarinos. Así, un enfoque 3FF centrado en los datos es esencial para luchar contra futuras pandemias, con un canal de fondo 6G. El esquema propuesto se compara con esquemas basados en redes de cuarta (4G) y quinta generación (5G) para indicar su eficiencia en densidad de tráfico, latencia de procesamiento, eficiencia espectral, movilidad de UAV, pérdida de radio y densidad de conexión de dispositivos.
Descripción
La enfermedad por coronavirus de 2019 (COVID-19) se ha transformado en una preocupación global de salud, lo que resultó en la contención y aislamiento de personas para aplanar la curva de tasas de mortalidad de los pacientes infectados. Para aprovechar la masiva estrategia de contención, se utilizan vehículos aéreos no tripulados (UAV) de quinta generación (5G) para minimizar la intervención humana con los beneficios clave de ultra-baja latencia, alta capacidad de banda y fiabilidad. Esto permite un tratamiento por fases de los pacientes infectados a través de funcionalidades trifásicas (3FF) como el distanciamiento social, la correcta desinfección y la inspección y monitoreo. Sin embargo, los UAV deben enviar grandes cantidades de datos grabados de vuelta a las estaciones terrestres (GS), lo que requiere una densidad de conexión de dispositivos en tiempo real de 107/km2, lo que forma enormes cuellos de botella en los ecosistemas 5G. Un ecosistema de sexta generación (6G) puede proporcionar bandas de frecuencia de terahercios (THz) con enormes celdas de formación de haz corto, conectividad profunda inteligente y virtualización de protocolos a nivel físico y de enlace. Los UAV forman una red de enjambre para asegurar las 3FF, lo que requiere cálculos de alto rendimiento y es intensivo en datos; por lo tanto, estas tareas computacionales pueden ser descargadas a servidores de borde cercanos, que emplean aprendizaje federado local para entrenar los modelos globales. Sincroniza las formaciones de tareas de los UAV y optimiza las funciones de la red. La optimización de tareas de enjambres de UAV en canales asistidos por 6G permite una mejor gestión y comunicación continua y eficiente en energía sobre canales terrestres, espaciales y submarinos. Así, un enfoque 3FF centrado en los datos es esencial para luchar contra futuras pandemias, con un canal de fondo 6G. El esquema propuesto se compara con esquemas basados en redes de cuarta (4G) y quinta generación (5G) para indicar su eficiencia en densidad de tráfico, latencia de procesamiento, eficiencia espectral, movilidad de UAV, pérdida de radio y densidad de conexión de dispositivos.