{"id":586,"date":"2022-06-23T10:12:16","date_gmt":"2022-06-23T10:12:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dinel.us.es\/?p=586"},"modified":"2022-06-23T10:50:00","modified_gmt":"2022-06-23T10:50:00","slug":"despliegue-inteligente-de-una-red-de-vehiculos-acuaticos-no-tripulados-para-la-monitorizacion-de-recursos-hidricos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.dinel.us.es\/?p=586","title":{"rendered":"Despliegue Inteligente de una red de Veh\u00edculos Acu\u00e1ticos no Tripulados para la monitorizaci\u00f3n de Recursos H\u00eddricos"},"content":{"rendered":"\n<p><strong>Responsables<\/strong>:&nbsp;<a href=\"https:\/\/investigacion.us.es\/sisius\/sis_showpub.php?idpers=3579\">Sergio Toral Mar\u00edn<\/a>&nbsp;\/&nbsp;<a href=\"https:\/\/investigacion.us.es\/sisius\/sis_showpub.php?idpers=15653\">Daniel Guti\u00e9rrez Reina<\/a><br><strong>Tipo de Proyecto\/Ayuda:<\/strong> Proyectos I+D+i FEDER Andaluc\u00eda 2014-2020<br><strong>Referencia:<\/strong> US-1257508<br><strong>Fecha de Inicio:<\/strong> 01-02-2020<br><strong>Fecha de Finalizaci\u00f3n:<\/strong> 30-04-2022<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Empresa\/Organismo financiador\/es:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li>Junta de Andaluc\u00eda (Consejer\u00eda de Econom\u00eda y Conocimiento)<\/li><\/ul>\n\n\n\n<p><strong>Equipo:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li>Equipo de Investigaci\u00f3n:<ul><li>Pablo Mill\u00e1n Gata<\/li><li>Luis Orihuela Espina<\/li><li><a href=\"https:\/\/investigacion.us.es\/sisius\/sis_showpub.php?idpers=3580\">Manuel \u00c1ngel Perales Est\u00e9ve<\/a><\/li><\/ul><\/li><li>Equipo Colaborador:<ul><li>Jurgen Branke (alta: 01\/09\/2021)<\/li><li>Hissam Tawfik<\/li><li>Samuel Yanes Luis (alta: 26\/01\/2021)<\/li><\/ul><\/li><\/ul>\n\n\n\n<p><strong>Contratados:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li>T\u00e9cnicos\/Personal Administrativo:<ul><li>Federico Peralta Samaniego<\/li><li>Alejandro Mendoza Barrionuevo<\/li><\/ul><\/li><\/ul>\n\n\n\n<p><strong>Resumen del proyecto:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>El desarrollo de los veh\u00edculos no tripulados ha permitido su uso en numerosos \u00e1mbitos de tipo civil tales como agricultura, forestal o de vigilancia fronteriza y de infraestructuras cr\u00edticas. Aunque habitualmente se relacionan los veh\u00edculos no tripulados con veh\u00edculos a\u00e9reos o drones, existe un campo emergente que va de la mano con el anterior y que son los veh\u00edculos acu\u00e1ticos no tripulados. Este proyecto se enfoca a este tipo de veh\u00edculos y propone la puesta en marcha de una red de veh\u00edculos acu\u00e1ticos de superficie que, aprendiendo del entorno y trabajando cooperativamente, lleve a cabo la monitorizaci\u00f3n y seguimiento de agentes contaminantes en recursos h\u00eddricos. Para ello cada veh\u00edculo incorpora un conjunto de sensores que permiten determinar par\u00e1metros de calidad del agua como pH, ox\u00edgeno disuelto y turbidez, par\u00e1metros ambientales, como temperatura y humedad, y agentes contaminantes, como algas y cianobacterias que puedan resultar perjudiciales para el consumo humano y la agricultura. Asimismo, cada veh\u00edculo incorpora dispositivos de comunicaci\u00f3n inal\u00e1mbricos mediante los cuales puede compartir con otros veh\u00edculos los datos adquiridos durante su movimiento. El objetivo es que la red de veh\u00edculos aprenda del entorno a medida que se despliega y determine las leyes de movimiento \u00f3ptimas que permitan el seguimiento de los agentes contaminantes, anticipando su evoluci\u00f3n. La propuesta afronta dos retos importantes: en primer lugar, un contexto s\u00f3lo conocido parcialmente a medida que los veh\u00edculos de despliegan (hidden context), y que requiere de un aprendizaje online de los datos compartidos por los veh\u00edculos para traducirlos en conocimiento del contexto. En segundo lugar, un entorno con una din\u00e1mica variable en el tiempo (concept drift), ya que las floraciones de cianobacterias dependen de los diferentes vertidos realizados en cuerpos de agua y de las condiciones ambientales. Finalmente, una funci\u00f3n de coste multi objetivo que contemple no solamente el \u00e1rea explorada sino tambi\u00e9n la autonom\u00eda m\u00e1xima de los veh\u00edculos, as\u00ed como restricciones inherentes a la red de veh\u00edculos no tripulados, como limitaciones en n\u00famero de veh\u00edculos, bater\u00eda, velocidad, recambio de las sondas de sensores, cobertura de comunicaciones etc. Para afrontar estos retos se propone el uso de t\u00e9cnicas de despliegue basadas en enjambre, que permitan por una parte explorar el \u00e1rea objetivo y recopilar informaci\u00f3n de contexto, y por otra intensificar la monitorizaci\u00f3n en aquellas zonas donde se detecte la presencia de agentes contaminantes, para realizar un seguimiento detallado y una predicci\u00f3n de su evoluci\u00f3n en tiempo real. El despliegue en enjambre se basa en la aplicaci\u00f3n de una inteligencia colectiva basada en la informaci\u00f3n recopilada y compartida por cada uno de los agentes, imitando el comportamiento de una colonia de abejas. Inicialmente los veh\u00edculos exploran aleatoriamente guiados por su inercia (exploraci\u00f3n del escenario), para posteriormente moverse con pesos crecientes en las direcciones de su \u00f3ptimo local (local best) y del \u00f3ptimo global (global best), compartido entre los agentes m\u00f3viles (explotaci\u00f3n de las soluciones encontradas). Conseguir un balance adecuado entre exploraci\u00f3n y explotaci\u00f3n es todav\u00eda un problema abierto, y m\u00e1s a\u00fan si el escenario var\u00eda de forma din\u00e1mica. As\u00ed pues, el resultado de este despliegue depende en gran medida de la elecci\u00f3n de una serie de par\u00e1metros como por ejemplo la velocidad de los veh\u00edculos, las trayectorias permitidas, el tiempo durante el que se desplazan aleatoriamente, el peso de los local y global best, el tratamiento de restricciones en los recursos o las condiciones de robustez de la red frente a perturbaciones o cambios s\u00fabitos. Dado que el objetivo es cambiante en el tiempo (concept drift) se propone llevar a cabo una optimizaci\u00f3n on-line de los par\u00e1metros, que es lo que se conoce como hiper-parametrizaci\u00f3n. Debido a las restricciones de tiempo, se utilizar\u00e1 una optimizaci\u00f3n bayesiana de los hiper-par\u00e1metros del despliegue por enjambre. Como resultado se obtendr\u00e1 una red de veh\u00edculos no tripulados aut\u00f3noma y proactiva, capaz de aprender del contexto y adaptarse a cambios del entorno, con un despliegue adaptativo y robusto frentes a cambios y perturbaciones.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"299\" height=\"169\" src=\"http:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/Logo_JuntaAndalucia.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-584\" \/><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"504\" height=\"250\" src=\"http:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/JUNTA-ANDALUCIA2.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-395\" srcset=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/JUNTA-ANDALUCIA2.png 504w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/JUNTA-ANDALUCIA2-300x149.png 300w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/JUNTA-ANDALUCIA2-360x179.png 360w\" sizes=\"auto, (max-width: 504px) 100vw, 504px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"908\" src=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/logo_US-1024x908.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-591\" srcset=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/logo_US-1024x908.png 1024w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/logo_US-300x266.png 300w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/logo_US-768x681.png 768w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/logo_US-304x270.png 304w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/logo_US.png 1450w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Responsables:&nbsp;Sergio Toral Mar\u00edn&nbsp;\/&nbsp;Daniel Guti\u00e9rrez ReinaTipo de Proyecto\/Ayuda: Proyectos I+D+i FEDER Andaluc\u00eda 2014-2020Referencia: US-1257508Fecha de Inicio: 01-02-2020Fecha de Finalizaci\u00f3n: 30-04-2022 Empresa\/Organismo financiador\/es: Junta de Andaluc\u00eda (Consejer\u00eda de Econom\u00eda y Conocimiento) Equipo: Equipo de Investigaci\u00f3n: Pablo Mill\u00e1n Gata Luis Orihuela Espina Manuel <a href=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/?p=586\" class=\"read-more\">Leer m\u00e1s&#8230;<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":8,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[24],"tags":[],"post_folder":[],"class_list":["post-586","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-proyectos-aceti"],"publishpress_future_action":{"enabled":false,"date":"2026-04-20 18:06:34","action":"change-status","newStatus":"draft","terms":[],"taxonomy":"category","extraData":[]},"publishpress_future_workflow_manual_trigger":{"enabledWorkflows":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/586","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/8"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=586"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/586\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":592,"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/586\/revisions\/592"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=586"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=586"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=586"},{"taxonomy":"post_folder","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fpost_folder&post=586"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}