加速網路傳訊隨時定位倖存者、通報危險「交警」系統無人機救災更即時

THE MERIT TIMES

編譯／韋士塔 2023-03-25

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多架無人機同時運作時，可能影響數據傳輸速度。圖／網路

無人機能執行搜尋、救難等任務。圖／網路

MIT研究團隊開發新的演算法，幫助無人機執行任務。圖／網路

編譯／韋士塔

無人機或機器人，已成為搜索災區及檢查建築物的利器，但相關數據的時效，是定位倖存者或通報潛在危險的關鍵。然而，一旦同時部署多架無人機、機器人，以無線網路傳輸重要訊息時，同時湧入的大量數據會耗掉網路流量，拖慢數據傳輸速度；如果無法在第一時間獲取最關鍵的即時訊息，救災或勘察的效率就會降低。

如今，美國的工程師們已找出解決方案。麻省理工學院（MIT）及哥倫比亞大學（Columbia University）的研究人員合作開發一種稱為「WiSwarm」的技術，能管控任何無線網路，處理來自多個源頭的大量數據，確保網路傳輸最新資料。

研究團隊表示，使用這種方法管控傳統的Wifi及無線網路，有如交通警察控制車輛一樣，能優先處理、傳輸最新數據，讓多架無人機順利執行任務。研究團隊預計在今年5月的國際電機電子工程學會資通會議（IEEE INFOCOM），展示如何讓多具無人機或機器人利用Wifi網路通聯，且不必攜帶笨重且昂貴硬體的方法。

MIT資訊和決策系統實驗室（LIDS）的特里帕希（Vishrant Tripathi）表示，這種技術與典型的數據傳輸方式不同。他解釋：「在大多數標準網路協議，數據的傳輸順序是『先到先服務』（FCFS），按照數據傳進網路的先後順序加以處理。但如果無人機或機器人執行的任務需要時效，例如：檢測移動物體的位置，舊的資料可能已經失真，我們需要的是最新的數據。」

理論上，「後進先出」（LIFO）的替代方法，有助保持取得最新數據。資料的新鮮度，對於依賴各種感測器的自動駕駛汽車來說很重要，在測量與障礙物的距離以避免碰撞時，需要最即時的數據。研究團隊希望建立一套「後進先出」的網路協議，用於多具機器人執行有時效需求的任務。

此外，研究團隊希望使用傳統無線網路實現這項功能，因為Wifi無處不在，不需要笨重的通信硬體。然而，無線網路的缺點是它們本質上是分散式，不會優先從任何一個來源接收數據。當多個來源同時發送數據時，無線頻道可能擁塞。

因此，研究團隊開發出WiSwarm技術，能在集中式電腦上運行，並與任何無線網路配對，藉此管理多個數據流並優先處理最新數據。初期的測試顯示，在Wifi無法容納更大的數據流量時，無人機的追蹤功能會失效。但使用WiSwarm演算法後，網路的效率獲得提升，所有無人機都能夠繼續追蹤各自的目標。

LIDS的達爾（Ezra Tal）表示，在不久的將來，平價而靈活的無人機將可協同運作，並透過無線網路進行通聯，完成檢查建築物、農田、風力發電及太陽能農場等任務。在更長遠的未來，這種技術對於管理智慧城市的數據至關重要。

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