Добавить новость
smi24.net
News in English
Март
2023

MIT ‘traffic cop’ algorithm helps drones stay on task

0

MIT engineers developed a method to tailor any wireless network to handle a high load of time-sensitive data coming from multiple sources. | Credit: Christine Daniloff, MIT

How fresh are your data? For drones searching a disaster zone or robots inspecting a building, working with the freshest data is key to locating a survivor or reporting a potential hazard. But when multiple robots simultaneously relay time-sensitive information over a wireless network, a traffic jam of data can ensue. Any information that gets through is too stale to consider as a useful, real-time report.

Now, MIT engineers may have a solution. They’ve developed a method to tailor any wireless network to handle a high load of time-sensitive data coming from multiple sources. Their new approach, called WiSwarm, configures a wireless network to control the flow of information from multiple sources while ensuring the network is relaying the freshest data.

The team used their method to tweak a conventional Wi-Fi router, and showed that the tailored network could act like an efficient traffic cop, able to prioritize and relay the freshest data to keep multiple vehicle-tracking drones on task.

The team’s method, which they will present in May at IEEE’s International Conference on Computer Communications (INFOCOM), offers a practical way for multiple robots to communicate over available Wi-Fi networks so they don’t have to carry bulky and expensive communications and processing hardware onboard.

Last in line

The team’s approach departs from the typical way in which robots are designed to communicate data.

“What happens in most standard networking protocols is an approach of first come, first served,” said MIT author Vishrant Tripathi. “A video frame comes in, you process it. Another comes in, you process it. But if your task is time-sensitive, such as trying to detect where a moving object is, then all the old video frames are useless. What you want is the newest video frame.”

In theory, an alternative approach of “last in, first out” could help keep data fresh. The concept is similar to a chef putting out entreés one by one as they are hot off the line. If you want the freshest plate, you’d want the last one that joined the queue. The same goes for data, if what you care about is the “age of information,” or the most up-to-date data.

“Age-of-information is a new metric for information freshness that considers latency from the perspective of the application,” said Eytan Modiano of the Laboratory for Information and Decision Systems (LIDS). “For example, the freshness of information is important for an autonomous vehicle that relies on various sensor inputs. A sensor that measures the proximity to obstacles in order to avoid collision requires fresher information than a sensor measuring fuel levels.”

The team looked to prioritize age-of information, by incorporating a “last in, first out” protocol for multiple robots working together on time-sensitive tasks. They aimed to do so over conventional wireless networks, as Wi-Fi is pervasive and doesn’t require bulky onboard communication hardware to access.

However, wireless networks come with a big drawback: They are distributed in nature and do not prioritize receiving data from any one source. A wireless channel can then quickly clog up when multiple sources simultaneously send data. Even with a “last in, first out” protocol, data collisions would occur. In a time-sensitive exercise, the system would break down.

Data priority

As a solution, the team developed WiSwarm — a scheduling algorithm that can be run on a centralized computer and paired with any wireless network to manage multiple data streams and prioritize the freshest data.

Rather than attempting to take in every data packet from every source at every moment in time, the algorithm determines which source in a network should send data next. That source (a drone or robot) would then observe a “last in, first out” protocol to send their freshest piece of data through the wireless network to a central processor.

The algorithm determines which source should relay data next by assessing three parameters: a drone’s general weight, or priority (for instance, a drone that is tracking a fast vehicle might have to update more frequently, and therefore would have higher priority over a drone tracking a slower vehicle); a drone’s age of information, or how long it’s been since a drone has sent an update; and a drone’s channel reliability, or likelihood of successfully transmitting data.

By multiplying these three parameters for each drone at any given time, the algorithm can schedule drones to report updates through a wireless network one at a time, without clogging the system, and in a way that provides the freshest data for successfully carrying out a time-sensitive task.

The team tested out their algorithm with multiple mobility-tracking drones. They outfitted flying drones with a small camera and a basic Wi-Fi-enabled computer chip, which it used to continuously relay images to a central computer rather than using a bulky, onboard computing system. They programmed the drones to fly over and follow small vehicles moving randomly on the ground.

When the team paired the network with its algorithm, the computer was able to receive the freshest images from the most relevant drones, which it used to then send commands back to the drones to keep them on the vehicle’s track.

When the researchers ran experiments with two drones, the method was able to relay data that was two times fresher, which resulted in six times better tracking, compared to when the two drones carried out the same experiment with Wi-Fi alone. When they expanded the system to five drones and five ground vehicles, Wi-Fi alone could not accommodate the heavier data traffic, and the drones quickly lost track of the ground vehicles. With WiSwarm, the network was better equipped and enabled all drones to keep tracking their respective vehicles.

“Ours is the first work to show that age-of-information can work for real robotics applications,” said MIT author Ezra Tal.

In the near future, cheap and nimble drones could work together and communicate over wireless networks to accomplish tasks such as inspecting buildings, agricultural fields, and wind and solar farms. Farther in the future, he sees the approach being essential for managing data streaming throughout smart cities.

“Imagine self-driving cars come to an intersection that has a sensor that sees something around the corner,” said MIT’s Sertac Karaman. “Which car should get that data first? It’s a problem where timing and freshness of data matters.”

Editor’s Note: This article was republished from MIT News.

The post MIT ‘traffic cop’ algorithm helps drones stay on task appeared first on The Robot Report.








На банкет – в Fish Point Family Resort

Дети играют, родители отдыхают

В депо «Чита» будет установлен первый цифровой весоизмерительный комплекс системы подачи песка под колесные пары локомотива

Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве


Stanford dropout Sam Altman says college is ‘not working great’ for most people—and predicts major change in the next 18 years

UFC Abu Dhabi live blog: Shara Bullet vs. Marc-Andre Barriault

Juventus and Roma weigh up McKennie & Cristante swap

Madeline Brewer Marries Jack Thompson-Roylance in England!


Utrace запускает услугу по валидации IT-систем для фармацевтического рынка

Технологии будущего: MGIMO Ventures объявляет старт четвертого сезона акселерационной программы

Ключ от всех дверей: почему аккаунты россиян легко взламывают

«Деловые Линии» сократили сроки авиаперевозок по более чем 4400 направлений по России


Brütal Legend is free in honor of Ozzy Osbourne, but only for 666 minutes

Ninja Party можно предзаказать в мобильных маркетах с релизом в конце июля

Первый трейлер Battlefield 6

Quarantine Zone creator reveals 3 reasons the zombie sim went viral on TikTok



«Спартак» разгромно проиграл «Балтике» после двух удалений

"НАТО следит за Россией: как медиа рассказывают о воздушной разведке"

Ni Mash: пловец из Москвы умер во время заплыва на Волге в Нижнем Новгороде

Уникальная возможность пройти эстетические процедуры с большими скидками


Неадекватный мужчина в нижнем белье вышел на дорогу на северо-западе Москвы

«Деловые Линии» сократили сроки авиаперевозок по более чем 4400 направлений по России

Технологии будущего: MGIMO Ventures объявляет старт четвертого сезона акселерационной программы

Розовый бургер и Пельмень по паспорту: на какие меры идут рестораны для пиара


Опытный турист хотел опровергнуть обман в Абхазии, но сам стал жертвой

Подмосковье завоевало всё золото на первом командном чемпионате России по гольфу

ФК «Ростов» проиграл московским футболистам ФК «Динамо» со счётом 1:0

Собянин: еще больше волонтеров смогут получить знак отличия от города


Теннисист Медведев не прошел в полуфинал турнира ATP в Вашингтоне

Винус Уильямс получила wild card на турнир категории WTA 1000 в Цинциннати

Теннис: Мари Боузкова — первая финалистка турнира в Праге (WTA)

Рахимова обыграла Шарму и вышла в основную сетку турнира WTA в Монреале


Губернатор Воробьев: авария в Королеве устранена, подача воды возобновляется

Подмосковье завоевало всё золото на первом командном чемпионате России по гольфу

Университеты Баварии намерены усилить сотрудничество с военными структурами.

Собянин: еще больше волонтеров смогут получить знак отличия от города


Музыкальные новости

Врач Поляков: Киркоров рискует сойти с ума из-за препарата для похудения

Невозможное возможно: две подопечные фонда «Жизнь в Движении» с ограниченными возможностями покорят вершину Эльбруса

Концерт «Шуман. Шуберт. Шопен» покажут на портале мэра Москвы вечером 23 июля

Ресторан рэпера Басты откроют в Красноярске


Пловец из Москвы погиб во время заплыва на Волге

Уникальная возможность пройти эстетические процедуры с большими скидками

Ni Mash: пловец из Москвы умер во время заплыва на Волге в Нижнем Новгороде

«Спартак» разгромно проиграл «Балтике» после двух удалений


Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.

Ростовский-на-Дону ЭРЗ ввёл в эксплуатацию новый прошивной станок

Менеджер Песни. Менеджер Релиза Песни. Менеджер вышедшей песни.

«ХАЙ, СИСТЕРС» Okko и ТНТ выпустят драмеди про трёх сестёр


На Московской столкнулись электровелосипед и легковушка

В центре Москвы крупная авария парализовала движение автомобилей

Подмосковные власти ужесточили контроль за платными дорогами

В Подмосковье в аварии погибли два водителя и ребенок.


«Личная боль Путина, а им всё равно»: Военный не сдержался после выходки в Москве. Капитан тремя словами подписал себе «приговор»

Почтовая карточка в честь основателя авиации внутренних войск


Профессор Баранова рассказала, кому опасен новый штамм коронавируса



Профессор Баранова рассказала, кому опасен новый штамм коронавируса

Клиника гнатологии в Москве

Максим Ликсутов: Тренд на здоровье: московские ...

"Осторожен за свое здоровье": Станкович высказался о усталости после игры с "Балтикой".


Киев — часть России. Официально: О чём забыли Зеленский и Алиев, сговорившись о "деоккупации"

Почему Израилю можно ВСЁ: Аннексия Палестины и молчание мира

Турция заявила о договоренности по возможной встрече Путина и Зеленского


Пловец из Москвы скончался во время заплыва по Волге в Нижнем Новгороде

Пловец из Москвы погиб во время заплыва на Волге

«Спартак» разгромно проиграл «Балтике» после двух удалений

"Локомотив" победил действующего чемпиона РПЛ



Сергей Собянин поздравил работников торговли с профессиональным праздником

Сергей Собянин. Главное за день

Собянин: Москвичи победили на Международной олимпиаде по биологии в Филиппинах

Собянин: Строительство детского сада в Очаково-Матвеевском завершится в 2026


Греция обратилась к Евросоюзу с просьбой предоставить шесть самолетов для борьбы с лесными пожарами.

"Зеленая партия" в Тюрингии все чаще дистанцируется от политической активности.

Катар предупредил Европу о возможности прекращения поставок газа.

В стране, любимой российскими туристами, срочно установили новые правила.


«Локомотив» обыгрывает «Краснодар» после первого тайма матча РПЛ

Университеты Баварии намерены усилить сотрудничество с военными структурами.

Губернатор Воробьев: авария в Королеве устранена, подача воды возобновляется

Пассажир, скончавшийся на международном рейсе, пропал без вести.


Настольный термотрансферный принтер штрих-кодов iDPRT iE4P

70 участников СВО в Архангельске показали мотивацию выше госслужащих — Цыбульский

В Архангельске началось обучение бойцов СВО, сообщил Цыбульский.

В музее-заповеднике «Архангельское» пройдут «Jazzовые сезоны»


Прогноз погоды в Крыму на 26 июля

Прогноз погоды в Крыму на субботу

Как пережить аномальную жару в Крыму без вреда для здоровья: пять правил

К парню с костылем подошли трое с требованием уступить. Он был готов, но заступилась бабушка по соседству


«Балтика» разгромила «Спартак», «Краснодар» уступил «Локомотиву»

ФК «Ростов» проиграл московским футболистам ФК «Динамо» со счётом 1:0

Пловец из Москвы скончался во время заплыва по Волге в Нижнем Новгороде

Водитель грузовика насмерть сбил велосипедиста в Татарстане














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *