Onderzoeksgroep
Expertise
Mijn onderzoek richt zich op het ontwerp en de optimalisatie van energie-efficiënte draadloze communicatiesystemen voor de volgende generatie van het Internet of Things (IoT). Ik ontwikkel netwerkoplossingen die duurzame, schaalbare en energiezuinige connectiviteit mogelijk maken, met bijzondere aandacht voor batterijloze Ambient IoT, energie-oogstende systemen (energy harvesting) en niet-terrestrische netwerken (NTN's), waaronder satelliet-, HAPS- en UAV-gebaseerde communicatie. Mijn onderzoek combineert draadloze netwerkarchitecturen, communicatieprotocollen en resource management om uitdagingen rond ultralaag energieverbruik, energiebewuste planning, lokalisatie en alomtegenwoordige connectiviteit aan te pakken. Ik heb ruime expertise in Wi-Fi (IEEE 802.11), LoRaWAN, LR-FHSS, Wake-up Radio (WuR)-systemen en andere energiezuinige draadloze technologieën, evenals in het ontwerp en de experimentele evaluatie van draadloze IoT-netwerken van de volgende generatie. Binnen het Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)-project LUNA aan IDLab (Universiteit Antwerpen – imec) onderzoek ik de integratie van Ambient IoT en niet-terrestrische netwerken om wereldwijd verbonden, batterijloze apparaten voor toekomstige 6G-ecosystemen mogelijk te maken. Mijn bredere onderzoeksinteresses omvatten energie-efficiënte netwerken, energiezuinige protocolontwikkeling, prestatie-evaluatie van draadloze netwerken en duurzame communicatietechnologieën voor grootschalige IoT-toepassingen.
Energiezuinige niet-terrestrische netwerken voor het batterijloos internet der dingen (LUNA).
Abstract
Het internet der dingen (IoT) kent een ongekende groei, waarbij het aantal verbonden apparaten naar verwachting zal stijgen van 13,2 miljard in 2022 naar meer dan 34,7 miljard in 2028. Toch wordt deze uitbreiding belemmerd door een sterke afhankelijkheid van batterijen, wat de schaalbaarheid beperkt en aanzienlijke milieuproblemen veroorzaakt. Ambient IoT (A-IoT) biedt een baanbrekend alternatief: apparaten die zonder batterijen werken door energie te oogsten uit hun omgeving, zoals licht, trillingen of radiofrequentiesignalen. Hoewel dit paradigma duurzame, grootschalige implementaties belooft, stuit het op grote belemmeringen, waaronder beperkte en onvoorspelbare energiebeschikbaarheid en een beperkt communicatiebereik. LUNA (Low-power Ubiquitous NTN for Ambient IoT) pakt deze uitdagingen aan door A-IoT te integreren met niet-terrestrische netwerken (NTN's). Door de zelfvoorzienende werking van A-IoT-apparaten te combineren met de wereldwijde dekking van satellieten, HAPS en onbemande luchtvaartuigen (UAV's), stelt LUNA een nieuwe generatie batterijloze, wereldwijd verbonden apparaten en toepassingen voor die naadloos zijn ingebed in het 6G IMT-2030-ecosysteem. Deze integratie maakt connectiviteit en diensten mogelijk in afgelegen en ondervoorziene gebieden, waar zelfonderhoudende apparaten bijzonder waardevol zijn. Het project pakt drie kernutdagingen aan: (i) het ontbreken van een gestandaardiseerd raamwerk om A-IoT-apparaten te verbinden met zowel terrestrische als niet-terrestrische infrastructuur, (ii) onvoorspelbare duty cycles en het gebrek aan nauwkeurige tijdsynchronisatie in A-IoT, wat de coördinatie met snel bewegende niet-terrestrische platformen bemoeilijkt, en (iii) de behoefte aan nauwkeurige lokalisatie om communicatie met passerende satellieten te plannen en diverse trackingtoepassingen te ondersteunen. Door deze kwesties aan te pakken, beoogt LUNA grootschalige connectiviteit, nauwkeurige lokalisatie en een ultralaag stroomverbruik te bekomen.Onderzoeker(s)
- Promotor: Famaey Jeroen
- Mandaathouder: Sanchez Vital Roger
Onderzoeksgroep(en)
Financiering
- EU-KADER
Project type(s)
- Onderzoeksproject