¿Qué potencial tienen las superficies inteligentes (intelligent surfaces) de cara a futuros sistemas 6G y versiones avanzadas de wifi? Esta es una de las líneas de investigación más innovadoras en el campo de las redes inalámbricas, que centra un nuevo proyecto de investigación de la Cátedra Fractus-UPF de Tech Transfer y 6G. El proyecto también cuenta con la colaboración de dos universidades coreanas: POSTECH (en la ciudad de Pohang) y Korea University (en Seúl).

Las superficies inteligentes, elaboradas con metamateriales (o materiales artificiales) con propiedades específicas, pueden alterar el comportamiento de los entornos donde operan los sistemas wireless y así contribuir a mejorar su funcionamiento. Hay que tener en cuenta que una intelligent surface refleja las ondas electromagnéticas de una forma muy diferente a una superficie convencional y que esta capacidad se puede usar para generar entornos más adecuados para el funcionamiento de las redes inalámbricas (smart radio environments). En lugar de reflejar las señales en direcciones no controladas, los entornos de radio inteligentes las reflejan en las direcciones que conducen al receptor deseado mientras que las alejan de aquellas direcciones que las conducirían hacia otros usuarios.

Teniendo en cuenta las propiedades de las intelligent surfaces, el nuevo proyecto de la Cátedra Fractus-UPF quiere buscar una manera de transmitir simultáneamente y en paralelo múltiples señales desde un mismo transmisor a un receptor específico a través de una superficie inteligente. La investigación está liderada por Àngel Lozano (UPF), director del grupo de investigación Wireless & Secure Communications Group del Departamento de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (DTIC) y responsable de la Cátedra Fractus-UPF, junto con Namyoon Lee (Korea University).

Àngel Lozano (UPF): “Si tenemos éxito, esta técnica podría multiplicar el rendimiento de las redes wifi y los resultados obtenidos hasta ahora son muy alentadores”

En relación a los objetivos de la investigación, Àngel Lozano asegura: “la investigación constituye un reto porque requiere configurar una superficie inteligente de una manera muy precisa, de forma que todas las señales transmitidas sean reflejadas hacia el usuario deseado y se alejen de los otros puntos. Si tenemos éxito, esta técnica podría multiplicar el rendimiento de las redes wifi y los resultados obtenidos hasta ahora son muy alentadores”.

Las superficies inteligentes pueden ayudar a reducir el consumo de energía y el nivel de interferencias de las redes wifi, además de reforzar su seguridad

La aplicación de las intelligent surfaces puede comportar ventajas de diferente tipo. En primer lugar, pueden suponer una reducción del consumo de energía necesario para el funcionamiento de las redes inalámbricas, al enfocar mejor las señales hacia el usuario deseado. En segundo lugar, pueden servir para controlar y reducir el nivel de interferencias, al disminuir las señales dirigidas a usuarios no deseados. Por motivos similares, también pueden contribuir a reforzar la seguridad y evitar que determinadas señales sean captadas por usuarios que no sean sus destinatarios.

La nueva investigación sobre superficies inteligentes está financiada por la Cátedra Fractus-UPF de Tech Transfer y 6G y también cuenta con el apoyo económico de la Fundación Nacional de Investigación de Corea. En el marco de la Cátedra Fractus-UPF, los investigadores podrán contar, si es necesario, con asesoramiento sobre protección de los derechos de la propiedad intelectual (de las futuras tecnologías que se desarrollen) y sobre su potencial de transferencia al mercado.

Un proyecto de investigación presentado en el primer simposio de Europa sobre tecnologías emergentes de los futuros sistemas 6G

La investigación se inició en 2022, pero sus primeros resultados preliminares y publicaciones al respecto se han realizado durante este 2023. Recientemente, entre los pasados 22 y 23 de noviembre, se expuso el proyecto en el  SAL Symposium on 6G en Linz (Austria), a cargo del director de la Cátedra Fractus-UPF, Àngel Lozano.

El simposio celebrado en Austria fue el primer acontecimiento de este tipo celebrado en Europa. Este simposio se dedicó a debatir los retos y las tecnologías emergentes de los futuros sistemas 6G y reunió a académicos, sectores profesionales y líderes de varias comunidades involucradas en el desarrollo de sistemas 6G y de tecnologías subyacentes en áreas como la IA, los metamateriales, la detección integrada, las comunicaciones, la localización y las estructuras de hardware eficientes. Participaron en el simposio ponentes de empresas como Ericsson, WaveUp, Bosch, Rohde & Schwarz, Viavi y Silicon Labs y de universidades com la Imperial College London, Technische Universität Berlin, Universität Wien, Paris-Saclay, University of Oulu, Aalto University y ETH Zurich, además de la UPF.

Sobre la Cátedra Fractus-UPF

La Cátedra Fractus-UPF de Tech Transfer y 6G nació en 2021 a raíz de un convenio de colaboración entre la Universidad y la empresa tecnológica Fractus. En el marco de esta cátedra, se organizan actividades de investigación, transferencia y formación sobre tecnologías inalámbricas y sistemas 6G para mejorar la velocidad de transmisión de datos y reducir el consumo de energía, así como para buscar soluciones de conectividad específicas en el ámbito del Internet de las Cosas (IoT). Con esta iniciativa, Fractus continúa apostando por la investigación para acelerar tecnologías innovadoras.