Τα τελευταία τρία χρόνια, μία φορά την εβδομάδα, η ερευνητική ομάδα «Συστημάτων και Δικτύων» (Systems and Networks Research Group – SNRG) του Τμήματος Φυσικής του Πανεπιστημίου Αθηνών με επιστημονική υπεύθυνη την αναπλ. καθηγήτρια Άννα Τζανακάκη οργανώνει μια σύσκεψη αρκετών ωρών.

Σ’ αυτήν συμμετέχουν συνήθως πάνω από 10 άτομα. Το ερευνητικό αυτό ραντεβού δεν το χάνει κανείς. Και αυτό γιατί στη συνείδηση του επιστήμονα, τίποτα δεν έρχεται πάνω από τις ερευνητικές του δραστηριότητες.

Τι ακριβώς συζητιέται σε αυτήν; Η σχεδίαση, υλοποίηση και δοκιμή της επόμενης γενιάς τηλεπικοινωνιακών δικτύων (6G) ως η επιστημονική λεωφόρος προς το Διαδίκτυο των Πάντων (Internet of Everything).

Προσηλωμένη στην καινοτομία, με όραμα τον νέο κόσμο των τεχνολογιών 6G, η ομάδα εργάζεται διαρκώς και χτίζει πολυάριθμες διεθνείς συνεργασίες, τραβώντας έτσι το βλέμμα της παγκόσμιας επιστημονικής κοινότητας.

Οι 6G τεχνολογίες ξεκίνησαν πριν από μερικά χρόνια υπερβολικά φιλόδοξα να χτίζουν τους ψηφιακούς «πυλώνες» των νέων κοινωνιών μας, με τους τηλεπικοινωνιακούς γίγαντες του κόσμου να οραματίζονται την πλήρη συγχώνευση φυσικής ζωής και ψηφιακού κόσμου, έως και την υποστήριξη της ανθρώπινης ζωής και καθημερινότητας μέσω φορητών μικροσυσκευών που θα είναι τοποθετημένες στο ανθρώπινο σώμα…

Και όχι μόνο: Αυτοκίνητα που θα κινούνται μόνα τους, drones, έξυπνα εργοστάσια και νέες εφαρμογές σε τομείς όπως η υγεία, η γεωργία, οι έξυπνες πόλεις, καθώς και η διαχείριση έκτακτων αναγκών και φυσικών καταστροφών.

Η τεχνολογία αυτή υπόσχεται να φέρει τον άνθρωπο και το Διαδίκτυο σε νέα επίπεδα διάδρασης υλοποιώντας το «Διαδίκτυο των Πάντων». Τρομακτικό; Ελπιδοφόρο; Η επιστήμη υπάρχει για να βάλει τα σύνορα και να χαράξει τη σωστή χρήση όλων των παραπάνω προς όφελος του πολίτη και των κοινωνιών γύρω του.

Σ’ αυτή την κατεύθυνση, στον δρόμο για τη συγκρότηση της «συνεργατικής τεχνητής νοημοσύνης» τα δίκτυα 6G θα αποτελέσουν την «πύλη» για μια τεράστια ποικιλία νέων ψηφιακών υπηρεσιών αξιοποιώντας όχι μόνο κεντρικά υπολογιστικά νέφη (cloud computing) αλλά και τοπικές υπολογιστικές συσκευές (edge computing).

Η ομάδα και τα αποτελέσματά της

Η ερευνητική ομάδα «Συστημάτων και Δικτύων», την τελευταία τριετία εστιάζει ιδιαίτερα στις τεχνολογίες και τεχνικές λύσεις για δίκτυα 6G.

Η ομάδα συμμετέχει σε μια σειρά ερευνητικών προγραμμάτων, όπου με έναν αριθμό συνεργατών (περισσότερους από 20 συνολικά) από την Ελλάδα και το εξωτερικό (σε περισσότερες από 10 χώρες) εκπονούν έρευνα με στόχο τον σχεδιασμό καινοτόμων δικτυακών αρχιτεκτονικών, την ανάπτυξη ασύρματων και ενσύρματων τεχνολογιών διασύνδεσης, καθώς και το σχετικό επίπεδο ελέγχου και ενορχήστρωσης των διαφόρων λειτουργιών που απαιτούνται στα δίκτυα αυτά.

Τι σημαίνουν αυτά; Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Αθηνών μπαίνουν κάθε πρωί στο γραφείο τους το τελευταίο χρονικό διάστημα για να ερευνήσουν ειδικά τη δυνατότητα του δικτύου 6G να αξιοποιεί τις υπηρεσίες επικοινωνίας, ώστε να παρέχει ενδογενώς υπηρεσίες ανίχνευσης του περιβάλλοντος.

Πιο συγκεκριμένα, το τηλεπικοινωνιακό δίκτυο λειτουργεί ως αισθητήρας «ραντάρ» που ανιχνεύει τα δικά του ραδιοσήματα για να κατανοήσει τον περιβάλλοντα φυσικό κόσμο. Οι ανακλάσεις και η διασπορά των ραδιοσημάτων, που μεταδίδονται κυρίως για επικοινωνιακούς σκοπούς, παρέχουν πληροφορίες που σχετίζονται με τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος ή και των αντικειμένων σε αυτό.

Τα δεδομένα ανίχνευσης που συλλέγονται από το δίκτυο, υποβάλλονται σε επεξεργασία αξιοποιώντας τεχνικές τεχνητής νοημοσύνης (Artificial Intelligence – AI) και στη συνέχεια χρησιμοποιούνται για να βελτιώσουν τις λειτουργίες του δικτύου, και να ενεργοποιήσουν νέες υπηρεσίες, όπως η ανίχνευση και η παρακολούθηση αντικειμένων, μαζί με την πιστή απεικόνιση και την ανακατασκευή του περιβάλλοντος και των σχετικών υποδομών υπό τη μορφή ψηφιακών διδύμων (digital twins).

Ένα πλήρες Δίκτυο Ραδιοπρόσβασης

Στο Εργαστήριο του Πανεπιστημίου Αθηνών ερευνώνται δηλαδή λύσεις 6G, ενώ έχει αναπτυχθεί μια πρωτοποριακή εργαστηριακή υποδομή, που χρησιμοποιείται ως περιβάλλον δοκιμών τεχνολογιών και λύσεων 6G και περιλαμβάνει ένα πλήρες Δίκτυο Ραδιοπρόσβασης.

Η υποδομή του Εργαστηρίου συμπεριλαμβάνει επίσης ένα επίπεδο ελέγχου και ενορχήστρωσης το οποίο απαιτείται για την αυτοματοποιημένη παροχή υπηρεσιών επικοινωνίας και ανίχνευσης. Το επίπεδο αυτό έχει ρόλο συντονισμού και ενορχήστρωσης των διαφορετικών τμημάτων της 6G υποδομής και τη βελτιστοποίησή της.

Στις καινοτόμες τεχνολογικές λύσεις που έχει προτείνει και πρακτικά υλοποιήσει η ομάδα, συμπεριλαμβάνονται τεχνικές τεχνητής νοημοσύνης για την πιο ευέλικτη, αυτόνομη και αποδοτική λειτουργία του δικτύου 6G, με σημαντικά οφέλη στη συνολική κατανάλωση ενέργειας του συστήματος και το σχετικό περιβαλλοντικό αποτύπωμα, επιβεβαιώνοντας τη συνεισφορά των τεχνολογιών αυτών στη βιωσιμότητα.

Επίσης η ομάδα κατάφερε πρόσφατα να υλοποιήσει πρακτικά στο εργαστήριο ένα πρωτότυπο 6G σύστημα, το οποίο παρέχει ταυτόχρονα υπηρεσίες επικοινωνίας και ανίχνευσης του φυσικού περιβάλλοντος πλήρως αυτοματοποιημένα.

Σύνδεση βιολογικού και ψηφιακού κόσμου και Δίκτυα 6ης Γενιάς;