Communicatie is van levensbelang. Maar wat als de bestaande technologie er niet meer is, bijvoorbeeld na een aanslag? Wetenschappers van IDLab, een onderzoeksgroep van imec binnen de UGent en UAntwerpen, werken aan een innovatief systeem voor draadloze netwerken, om ook in crisissituaties vlot te kunnen communiceren. DARPA, het Amerikaanse agentschap voor geavanceerd onderzoek van het ministerie van Defensie, heeft alvast 750.000 dollar veil voor het project.
De prestigieuze DARPA-challenges zijn wereldwijde wedstrijden waar teams van onderzoekers werken rond een opgelegd thema, een onderwerp waar de wereld van wakker ligt. Teams die de beste oplossing ontwikkeld hebben voor een specifieke technologische uitdaging, krijgen de DARPA award om hun technologie verder te ontwikkelen. Eind jaren zestig was het bijvoorbeeld de opdracht om computers met elkaar te verbinden. Daar kwam toen het Arpanet, voorloper van ons huidige internet, uit voort. Recenter ontkiemde ook het idee voor de zelfrijdende auto van Google vanuit de DARPA grand challenge. De meest recente DARPA-challenge (voor de periode 2017-2019) bestaat er in om een zo goed mogelijk systeem voor draadloze netwerken te ontwikkelen dat ook in crisistijd betrouwbaar functioneert. “Na bijvoorbeeld een aanslag kunnen de huidige draadloze technologieën zoals 4G onbruikbaar worden”, zegt prof. Steven Latré (UAntwerpen – imec). “Ook bij bijvoorbeeld een bosbrand speelt communicatie een essentiële rol. Maar in een gebied zonder 3G of 4G ontvangst is het vaak onmogelijk om minuut per minuut de belangrijke informatie uit te wisselen.”
Grootste geldprijs ooit
Collega’s Ingrid Moerman (UGent – imec) en Steven Latré (UAntwerpen – imec) schreven zich met hun onderzoeksgroep IDLab (verbonden aan de universiteiten van Antwerpen en Gent, en opererend onder de vleugels van imec) in voor deze DARPA-challenge. Voor het project werken ze samen met wetenschappers van Rutgers University (VS). Moerman: “Er meldden zich dertig teams, zowel uit de academische wereld als de bedrijfswereld. Het team van IDLab was het enige Europese team. Uiteindelijk kwalificeerden zich negentien teams voor de eindrondes van de competitie.”
Het Belgisch-Amerikaanse team deed het voortreffelijk en eindigde na het eerste jaar van de competitie op een voorlopige vijfde plek. “We hopen om nog beter te scoren de komende jaren”, aldus Latré. “Maar met die vijfde plaats slepen we alvast een prijs van 750.000 dollar in de wacht, veruit het hoogste bedrag dat we al ooit wonnen. Deze prijs zal ons absoluut een boost geven om de technologie verder te verfijnen en laat ons ook toe om ze toe te passen in andere draadloze communicatietoepassingen zoals in WiFi en Internet of Things technologie.”
Artificiële intelligentie
IDLab blijft in ieder geval niet bij de pakken zitten: vanuit een clean slate approach negeren de onderzoekers alle beperkingen van bestaande technologieën en hebben ze de volledige vrijheid om een eigen communicatiesysteem te ontwikkelen. Moerman: “We zetten in op artificiële intelligentie. Uiteraard wordt het dan heel technisch, maar vandaag kan het fout lopen wanneer digitale informatie uitgezonden door verschillende draadloze toestellen op elkaar ‘botst’ doordat de toestellen hetzelfde ‘kanaal’, deel van het draadloze spectrum, gebruiken. Door een draadloos toestel zoals een smartphone aan te leren hoe hij kan ontdekken wat een ander onbekend toestel doet en te voorspellen wanneer en welk kanaal het zal gebruiken, kan het eerste toestel voor een ander, vrij kanaal kiezen en zo botsingen vermijden. Op die manier hoeven er geen a priori plannen of afspraken gemaakt worden om draadloos te kunnen communiceren, iets waarvoor helemaal geen tijd is in crisissituaties. DARPA stelt voor het ontwikkelen van de oplossing krachtige radio’s en meerdere levensechte crisisscenario’s ter beschikking in de grootste en krachtigste draadloze testomgeving ter wereld, het Colosseum genoemd.”
Wat de wetenschappers vandaag doen, is grotendeels fundamenteel onderzoek. Maar praktische toepassingen zijn zeker geen verre toekomstmuziek. “De technieken met artificiële intelligentie zullen reeds op vrij korte termijn gebruikt worden”, weet Latré. “Zo werken we nu al samen met de Antwerpse brandweer. Voor hen is het bijvoorbeeld erg interessant om live beelden van een brand te kunnen zien in de commandowagen. Om die beelden van aan de vuurhaard tot in de commandowagen te krijgen, is een nieuw draadloos netwerk nodig. En daar gaan wij voor zorgen.”
