Quin potencial tenen les superfícies intel·ligents (intelligent surfaces) de cara a futurs sistemes 6G i versions avançades de wifi? Aquesta és una de les línies de recerca més innovadores en el camp de les xarxes sense fils, sobre la qual versa un nou projecte d’investigació de la Càtedra Fractus-UPF de Tech Transfer i 6G. El projecte també compta amb la col·laboració de dues universitats coreanes: POSTECH (a la ciutat de Pohang) i Korea University (a Seül). 

Les superfícies intel·ligents, elaborades amb metamaterials (o materials artificials) amb propietats específiques, poden alterar el comportament dels entorns on operen els sistemes wireless i així contribuir a millorar el seu funcionament. Cal tenir en compte que una intelligent surface reflecteix les ones electromagnètiques d’una forma molt diferent a una superfície convencional i que aquesta capacitat es pot fer servir per generar entorns més adients per al funcionament de les xarxes sense fils (smart radio environments). Enlloc de reflectir els senyals en direccions no controlades, els entorns de ràdio intel·ligents els reflecteixen en les direccions que condueixen al receptor desitjat mentre que els allunyen d’aquelles direccions que els conduirien cap a d’altres usuaris.

Tenint en compte les propietats de les intelligent surfaces, el nou projecte de la Càtedra Fractus-UPF vol cercar una manera de transmetre simultàniament i en paral·lel múltiples senyals des d'un mateix transmissor a un receptor específic a través d'una superfície intel·ligent. La recerca està liderada per Àngel Lozano (UPF), director del grup de recerca Wireless & Secure Communications Group del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) i responsable de la Càtedra Fractus UPF, juntament amb Namyoon Lee (Korea University).

Àngel Lozano (UPF): “Si tenim èxit, aquesta tècnica podria multiplicar el rendiment de les xarxes wifi i els resultats obtinguts fins ara són molt encoratjadors”

En relació als objectius de la recerca, Àngel Lozano assegura: “la recerca constitueix un repte perquè requereix configurar una superfície intel·ligent d’una manera molt precisa, de manera que tots els senyals transmesos siguin reflectits cap a l’usuari desitjat i s’allunyin dels altres punts. Si tenim èxit, aquesta tècnica podria multiplicar el rendiment de les xarxes wifi i els resultats obtinguts fins ara són molt encoratjadors”.

Les superfícies intel·ligents poden ajudar a reduir el consum d’energia i el nivell d’interferències de les xarxes wifi, a més de reforçar la seva seguretat

L’aplicació de les intelligent surfaces pot comportar avantatges de diferents tipus. En primer lloc, poden suposar una reducció del consum d’energia necessari per al funcionament de les xarxes sense fils, en enfocar millor els senyals cap a l’usuari desitjat. En segon lloc, poden servir per controlar i reduir el nivell d’interferències, en disminuir els senyals adreçats a usuaris no desitjats. Per motius similars, també poden contribuir a reforçar la seguretat i evitar que determinats senyals siguin captats per usuaris que no en siguin els destinataris.

La nova recerca sobre superfícies intel·ligents està finançada per la Càtedra Fractus-UPF de Tech Transfer i 6G i també compta amb el suport econòmic de la Fundació Nacional de Recerca de Corea. En el marc de la Càtedra Fractus-UPF, els investigadors podran comptar, si és necessari, amb assessorament sobre protecció dels drets de la propietat intel·lectual (de les futures tecnologies que es desenvolupin) i sobre el seu potencial de transferència al mercat.

Un projecte de recerca presentat al primer simposi d’Europa sobre tecnologies emergents dels futurs sistemes 6G

La investigació es va iniciar l’any 2022, però els seus primers resultats preliminars i publicacions al respecte s’han realitzat durant aquest 2023.  Recentment, entre els passats 22 i 23 de novembre, es va exposar el projecte al SAL Symposium on 6G a Linz (Àustria), a càrrec del director de la Càtedra Fractus-UPF, Àngel Lozano.

El simposi celebrat a Àustria va ser el primer esdeveniment d'aquest tipus celebrat a Europa. Aquest simposi es va dedicar a debatre els reptes i les tecnologies emergents dels futurs sistemes 6G i va aplegar acadèmics, sectors professionals i líders de diverses comunitats involucrades en el desenvolupament de sistemes 6G i de tecnologies subjacents en àrees com la IA, els metamaterials, la detecció integrada, les comunicacions, la localització i  les estructures de hardware eficients. Hi van participar ponents d'empreses com Ericsson, WaveUp, Bosch, Rohde & Schwarz, Viavi i Silicon Labs i d’universitats com la Imperial College London, Technische Universität Berlin, Universität Wien, Paris-Saclay, University of Oulu, Aalto University i ETH Zurich, a més de la UPF.

Sobre la Càtedra Fractus-UPF

La Càtedra Fractus-UPF de Tech Transfer i 6G va néixer l'any 2021 arran d'un conveni de col·laboració entre la Universitat i l'empresa tecnològica Fractus. En el marc d'aquesta càtedra, s'organitzen activitats de recerca, transferència i formació sobre tecnologia sense fils i sistemes 6G per millorar la velocitat de transmissió de dades i reduir el consum d’energia, així com per buscar solucions de connectivitat específiques en l’àmbit de la Internet de les coses (IoT). Amb aquesta iniciativa, Fractus continua apostant per la investigació per accelerar tecnologies innovadores.