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.








Модель Анастасия Решетова перенесла вирус с осложнениями

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

Гордости Angsana Velavaru

«Это лучшее, что я видела за последнее время». «Тату» вернулись и уже дают концерты. Почему за ними следит вся страна?


Adil Rami carga contra Lamine: "No puedo ni verlo, que le den..."

La UFC anuncia un mes de octubre mayúsculo

Las 'Guerreras del Agua' se dan un baño de bronce en el Mundial de Singapur

Why Juventus spent 111m this summer for only one new player


В Московской области задержан томский предприниматель, укравший 8,5 млн рублей

Специалисты Нацпроектстроя надвигают путепровод СБВ над путями МЦД-2

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

Monochamus scutellatus


The dairy industry would like Gen Z to drink more milk, so they made a Fortnite diner tycoon game

Microsoft warns of 'active attacks' on its government and business server tech, with one cybersecurity expert claiming that they should 'assume that you have been compromised'

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

Краткая биографическая справка о центральных персонажах Mafia: The Old Country



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

В Третьяковке на Кадашевской набережной открылся концертный зал

«Каникулы с Росгвардией» проходят в регионах Центральной России

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


В Ростовской области обломки БПЛА привели к задержке 10 пассажирских поездов

Врач Щетинина: натуральные соки могут навредить здоровью пожилых

Вредоносный код в Firefox: атака на цепочку поставок через NPM-пакеты

ДельтаЛизинг продолжает раскрывать секреты успеха российских предпринимателей


На МКАД в Москве произошло массовое ДТП, движение затруднено

Солнечная погода и до 29 градусов тепла ожидаются в Москве 25 июля

Игровые терминалы в ТЦ: союз ради будущего

Автоэксперт Олег Мосеев: автопарк России на 71,3% состоит из машин старше 10 лет


Сидоренко из России одержал победу и стал чемпионом по настольному теннису на Универсиаде.

«Следующая остановка — Монреаль!» Потапова полетела в Канаду для участия в «тысячнике»

Мирра Андреева из России удерживает пятую позицию в рейтинге WTA.

Фриц пробился в четвертьфинал турнира в Вашингтоне.


Пирамиды строили люди, а не инопланетяне: технологии на службе у науки

На МКАД в Москве произошло массовое ДТП, движение затруднено

Увοлeн Γуcмaн, οпοɜοpивший Ροccию. Дaдут инοaгeнтa или пοвыcят?

Солнечная погода и до 29 градусов тепла ожидаются в Москве 25 июля


Музыкальные новости

«Молодежь любит так же, как мы»: Баста рассказал о смыслах своего мюзикла

Евродепутат высказался о срыве концерта Гергиева в Италии.

VK Fest Санкт-Петербург: Детская сцена от PICCOLO и Radio Kids FM вновь покорила сердца юных зрителей!

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


В Третьяковке на Кадашевской набережной открылся концертный зал

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

«Каникулы с Росгвардией» проходят в регионах Центральной России

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


Рискнул на 100 тысяч рублей: инженер из Смоленска купил более 1,7 тысячи лотерейных билетов и выиграл автомобиль от «Национальной Лотереи» и РОЛЬФ на VK Fest

Акция «Каникулы с Росгвардией» продолжается в Чеченской Республике

Парк Юрия Лужкова 19 июля стал территорией мастеров экстремального спорта на фестивале The BOWL

Водитель Audi сбил трех пешеходов, переходивших дорогу на западе Москвы


В Москве росгвардейцы оказали помощь пострадавшей в ДТП мотоциклистке (видео)

В столичном главке Росгвардии проведён смотр спецтехники

Несколько автомобилей столкнулись на внешней стороне 92-го км МКАД

Водитель Audi сбил трех пешеходов, переходивших дорогу на западе Москвы


Соболезнования в связи с авиакатастрофой в Амурской области выразили зарубежные лидеры

"Ультиматум Трампа: потенциальные последствия для Путина"

У Путина есть роскошный подарок для Китая: США схватились за голову, узнав о нем

В сентябре Путину будет представлена обновленная программа строительства кораблей для ВМФ.


Новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая

Штамм коронавируса "стратус" захватил 22% всех вирусных заболеваний в Москве

Депздрав Москвы: новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая

Депздрав: новый штамм коронавируса «стратус» фиксируют в Москве с мая



Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.

Фитнес-марафоны на паузе: суд продлил домашний арест блогеру Лерчек

Депздрав Москвы: новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая

Пластический хирург Софья Абдулаева: подтяжка груди нитями - эффективно ли это


Британский журналист: Зеленский - мелкий жулик и крыса, которому «недолго осталось» в этом мире


Пять земельных участков для размещения НКО доступны на городских торгах

Две трети россиян считают, что спортсмены зарабатывают слишком много

«Каникулы с Росгвардией» проходят в регионах Центральной России

Игровые терминалы в ТЦ: союз ради будущего


Лукашенко посоветовал не злить его и не допускать падежа в животноводстве

Лукашенко заявил, что в Белоруссии «на всякий случай» готовятся к войне

Лукашенко с иронией отнесся к санкциям, запрещающим ему въезд в Эстонию

Лукашенко поделился мнением о самой идеальной профессии.


Собянин: Около 10 тыс. москвичей начали переселение по реновации этим летом

Сергей Собянин осмотрел Дом-музей Федора Конюхова

Мэр Москвы: Улучшим транспортную доступность Южного и Северного Бутова

Сергей Собянин. Главное за день


Бурмистров: лисы могут появляться на улицах Москвы в период расселения

6 лет вместе. В Москве пройдет выставка, посвященная пандам Жуи и Диндин

Исследование выявило снижение инвестиций в экологически чистую энергетику США.

Москвичи теперь должны платить за зарядку своих электромобилей


Вертолет Robinson, рухнувший в Телецкое озеро, совершал свой первый полет

Прогноз погоды на сегодня, 25 июля

Первая победа «Динамо» в сезоне? «Динамо» — «Ростов»: прогноз и ставка

Увοлeн Γуcмaн, οпοɜοpивший Ροccию. Дaдут инοaгeнтa или пοвыcят?


70 участников СВО в Архангельске показали мотивацию выше госслужащих — Цыбульский

В Нарьян-Маре из-за холодов возобновили подачу отопления в дома

Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.

Настольный термотрансферный принтер штрих-кодов iDPRT iE4P


Россияне выбирают Крым для отдыха с детьми – названы города-лидеры

Прогноз погоды в Крыму на 25 июля

В Симферополе на базе «Клинического госпиталя для ветеранов войн» функционирует гериатрический центр для пожилых людей с возрастными нарушениями

"Россия дала мне возможность быть счастливым": Джефф Монсон в Крыму


Солнечная погода и до 29 градусов тепла ожидаются в Москве 25 июля

В Правительстве прошщло совещание по реализации проекта строительства ВСМ Москва – Санкт-Петербург

Первая победа «Динамо» в сезоне? «Динамо» — «Ростов»: прогноз и ставка

Прогноз погоды на сегодня, 25 июля














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