Ramon

Ramon
Ramon Gallart

dijous, 28 de novembre del 2019

L'espectre lliure de freqüències, podria ser un problema pel 5G.

Quan la Unió Internacional de Telecomunicacions (ITU) va exposar els objectius clau del 5G, el 3GPP es va enfrontar a la difícil tasca d’expandir les capacitats de l'actual xarxa sense fils sota la restricció del limitat espectre. 


Resultado de imagen de Unlicensed Spectrum May Be Critical to 5G
Font: CableLab

L’espectre equival a l’ample de banda i la indústria necessita més espectre per augmentar les taxes de dades i així, fer front als casos d’ús específics que van més enllà del 4G. Malauradament, no hi ha gaire espectre lliure per sota dels 6 GHz. Per això, el 3GPP va introduir el concepte d'utilitzar freqüències mmWave com a vehicle  del procés d'estandardització.

Enllaç entre 5G i mmWave

5G i mmWave, han estat enllaçats des del començament. L'espectre mmWave ofereix un camí per aconseguir taxes de dades 5G de l'ordre de 10 vegades o més, en comparació amb les xarxes actuals. Però les mmWave per a l'accés mòbil està ple de reptes. Molts són els debats si aquests reptes han estat abordats de manera efectiva. No obstant això, els primers desplegaments del 5G mmWave tenen com a objectiu dos casos específics d’ús: “punts calents” interiors i accés sense fil fix (FWA). Dit d'una altra manera, no és l'accés mòbil en el context del LTE. 

Resultado de imagen de Unlicensed Spectrum May Be Critical to 5G
Font: IEEE spectrum

Tot i que les mmWave tenen molts de potencial, encar  cal treballar més per actualitzar el seu potencial de manera que, el 3GPP continua investigant altres opcions de freqüència per desbloquejar més espectre per a l'ús del 5G. A més del mmWave, el 3GPP investiga l'espectre sense llicència. En el LTE o 4G, el 3GPP va definir una manera  per cfonviure el WiFi el LTE mitjançant les bandes sense llicència, on un subscriptor de LTE podria utilitzar les bandes sense llicència de 2,4 o 5 GHz per complementar el rendiment de dades. Coneguda com a LAA, o accés assistit per llicència, aqeusta via, va demostrar que LTE i WiFi podien conviure, tot i que no està clar quants usuaris aprofitaran aquesta tecnologia actualment. Les propostes del 5G NR-U del 3GPP, van molt més enllà del treball previ del 4G, de manera que, hi ha una motivació addicional per portar NR-U més enllà.

Instruments nacionals
Font: IEEE Spectrum
Potser no casualment, la FCC ha publicat un proposta de regles per investigar l’ús de la banda de 6 GHz que cobreix  la banda 5.925–7.125 GHz com a llicència i un possible  ús de 5G per les llars. Avui en dia, aquest espectre és utilitzat pels operadors de cable que distribueixen serveis, pels radars i pels enllaços microones de comunicació dedicats. Si es designa aquest espectre com a no llicenciat, els operadors 5G i altres podrien aprofitar-lo per crear noves xarxes o augmentar així, les xarxes ja desplegades. La combinació de 2,4, 5, i ara 6 GHz pot crear més d'1 GHz d'espectre pe ser utilitzat en el 5G. 

Tot i això, les bandes sense llicència per a 5G vénen estipulades de manera que qualsevol dispositiu 5G que utilitzi espectre sense llicència ha de:

- Complir els requisits  de potència d'emissió més baixos que limiten la propagació del senyal i la interferència a la banda, restringint l'àrea de cobertura.

- Compartir espectre amb els usuaris actuals, afegint complexitat tècnica als terminals 5G perquè tots els dispositius puguin conviure.

- Utilitzar les tècniques dinàmiques de selecció  de freqüència (DFS) i  control de potència de transmissió  (TPC) per facilitar la convivència, tal com fan avui dia els dispositius WiFi.

- És probable que adopti les tècniques de convivència del LTE o 4G, com Listen Before Talk (LBT), per treballar colze a colze amb dispositius WiFi.

En els casos en què aquest espectre s’utilitza lleugerament, els desplegaments del 5G NR-U podrien situar-se estratègicament, permetent crear xarxes de 5G NR d’ús dedicat per oferir beneficis per sobre i fora de les tecnologies actuals per afrontar els objectius clau de rendiment del 3GPP: taxes de dades més ràpides, major fiabilitat i baixa latència: per estendre l’ecosistema 5G encara que sigui en regions localitzades i potser explícitament per a casos d’ús específics.    

Resultado de imagen de Unlicensed Spectrum May Be Critical to 5G
Font: RCR Wireless

A primera vista, el NR-U afegeix complexitat i els membres del 3GPP han de valorar els avantatges vs els costos i els possibles inconvenients d’aquesta proposta. D'altra banda, proporciona una gran quantitat d'espectre, i l'espectre és clau per assolir el potencial que necesitar el 5G. Si el 3GPP aconsegueix avançar amb el NR-U, hi ha abundants espectres de mmWave sense llicència que també es poden aproficatar, una vegada que les tecnologies mmWave han madurat. El NR-U, és només un dels diversos estudis de la versió 16 del 3GPP, que més enllà, pot ser crític per a les iniciatives del 5G. 

És clar que el 5G NR, amb nous amples de banda,  més àmplies i noves tecnologies de radiació, haurà de resoldre reptes importants del disseny i prova d'això, és que requereixen potents eines per accelerar la innovació.

Font: IEEE Spectrum

diumenge, 24 de novembre del 2019

Els LEDs de corrent alterna, poden reduir el cost de la il·luminació.

Els díodes i leds de nitrur de gal·li integrats significa que la il·luminació no necessitara convertidors de potència.

Enginyers de la Pennsylvania State University, han demostrat una forma pràctica d’integrar els LED de nitrur de gal·li i els seus circuits d’alimentació en el mateix xip mitjançant processos de fabricació estàndard  per a la seva industrialització. El resultat és un xip d’il·luminació que és alimentat directament a 230 Vca, sense necessitat del pas intermedi per convertir l’electricitat a més baixa tensió i en corrent continua en xips de silici separats i altres components.


Imatge d'una llum LED colorida sobre un fons blau i blau.
font: ShtterStocks
Segons el professor d’enginyeria Penn State,  Jian Xu , que va dirigir la investigació, la integració del sistema de control del LED al   xip de nitrur de gal·li podria reduir el cost de la fabricació de la il·luminació LED i també el cost de mantenir. el 60% del cost d'una bombeta LED prové de l'electrònica la qual són generalment menys robustes que el nitrur de gal·li, es a dir, solen fallar abans que ho faci el propi LED.

Els circuits existents en una làmpada LED compleixen tres funcions principals: Converteixen la corrent alterna en corrent continu (rectificació), suavitzen les ondulacions del corrent continu i redueixen el voltatge a un nivell més adeqüiat pels LED.

El nou sistema xip de control  construit pel grup de Xu només realitza la primera funció (rectificació) alhora que elimina la necessitat de reduir la tensió.

Resultado de imagen de AC-powered LEDs Could Cut the Cost of Lighting
Font: Microxip Technology
Consta de quatre díodes de barrera Schottky (SBDs) disposats en un   circuit pont rectificador. Els SBD són diodes formats per la unió entre un metall i un semiconductor. Són habituals en l'  electrònica de potència, perquè tenen una baixa caiguda de tensió. El nitrur de gal·li és un material especialment bo amb el qual fabricar-los, ja que adment un voltatge alt, que impedeix que el flux de corrent vagi en sentit invers.

Per obtenir el voltatge adequat al LED, es  crea com una matriu i estan en cascada en una cadena de 22 a 40 píxels per rectificador. D’aquesta manera, s'aconseguix reduir la tensió de la xara en BT en que cada píxel només se li apliquen uns pocs  volts.

Image of light
Foto: IEEE Xplore

Una làmpada LED blanca amb el  prototip xip integrat produïa 89 lúmens per watt. Tanmateix, com que el pont SBD emet una versió rectificada de l’entrada de Vca en lloc d’una tensió aproximadament constant, el LED té un parpelleig de 120 hertz, cosa que el faria més adequat per a aplicacions d’il·luminació exterior com llums per a aparcaments i carreteres, on un cost de manteniment baix és crític, però la qualitat de la llum és menys important.

La integració dels circuits de control d’una llum LED pot semblar una idea òbvia, però fins fa poc ha estat fora d’abast. El nitrur de gal·li és un material bastant nou. La tecnologia ha esdevingut madura recentment, és per això que la integració en un sol xip és una idea molt nova. Els intents anteriors han requerit d'utilitzar estructures especials de LED o processos de fabricació massa complexos per ampliar la eficiència.

Font: Pennsylvania State University.

dijous, 21 de novembre del 2019

La indústria de l'aviació cap a l'avió elèctric.

El comerç mundial de la indústria de l'aviació preveu que els avions elèctrics no volaran rutes comercials abans del 2040.

 No obstant això, una start-up  de Hollister a Califòrnia, ha volat amb els avions d’emissions zero més grans del món. Aquest avió, ha estat equipat amb pila de combustible de manera que ZeroAvia assegura que el seu disseny de propulsor reduirà les emissions de carboni  i els costos per vols regionals en només 3 a 4 anys.

nul
Font: ZeroAvia
Ara mateix es disposa d'un avió que té sis places i un pes de 2 tones com a demostrador d’R+D. L’any que ve es preveu comptar amb un avió de 20 places de manera que s'enviarà el disseny per a la certificació a la Federal Aviation Administration (FAA). Això és el que determina el termini previst  entre els anys 2022, 2023. Serà a partir de lalvors, quan s'espera obtenir certificació i posar-lo en vies comercials. 

ZeroAvia forma part del momemnt en que hi han sorgit  motes activitats en que es dediquen dels desenvolupadors del transport aèri d’emissions zero basant-se en les piles de combustible després d’una dècada d’estar centrats en les bateries. El desenvolupador de amions elèctrics de Phoenix, Nikola Motor, espera que la propulsió basada en les piles de combustible solucioni  les limitacions de les bateries, que inclou el temps de recàrrega, l'abast limitat i la penalització en el pes. Els operadors ferroviaris del Regne Unit i Alemanya estan provant trens de pila de combustible per subtiruir els motors dièsel. La Xina, líder mundial en el desplegament de bateries per EV, recentment ha començat a invertir fortament en tecnologia de piles de combustible.

Imagen relacionada
Font: ZeroAvia

Els fundadors de ZeroAvia es van proposar trobar la millor opció baixa en carboni per als vols regionals, cosa que significava que necessitaven quelcom amb prou potència i energia per volar un avió de 10 a 20 places aproximadament entre 500 i 800 quilòmetres. A principis del 2018, estaven convençuts que només les piles de combustible d’hidrogen podrien complir aquests requisits i van començar a avaluar, ordenar i integrar els components requerits. Aquests inclouen tancs compostos per emmagatzemar gas d’hidrogen, una pila de combustible per convertir l’hidrogen en electricitat, electrònica de potència i motors.


Resultado de imagen de zeroAvia
Font: ZeroAvia

A principis del 2019, ZeroAvia havia muntat en el seu avió de prova de sis places, 275 quilowatts, i havia rebut la certificació de vol experimental FAA. Miftakhov assegura que els primers motors de la companyia generaran entre 600 i 800 quilowatts, que segons ell es troba “a la meitat de la gamma de potència” per als motors turbohèlix Pratt & Whitney PT6 empleats en molts avions regionals.

Però realment, ZeroAvia no es vol dedicar a fabricar avions, sino, que té previst arrendar el seu propulsor i subministrar combustible d'hidrogen als fabricants d'aeronaus o companyies aèries. 

Font: ZeroAvia

diumenge, 17 de novembre del 2019

Torre de telecomunicacions que rep més de 100 llamps a l'any.

Al capdamunt d'un rocós cim  dels Alps suïssos s'ubica una torre de telecomunicacions  en que li cauen més de 100 llamps a l'any.

Prenent nota de la notable coherència amb què el llamp impacta sobre aquesta estructura de 124 metres, els investigadors l'han adornat amb instruments per a una visió de primera fila d'aquestes descàrregues elèctriques violentes.

Una imatge de la torre de Santis envoltada de muntanyes.
A una altitud de 2.501 metres, la torre Säntis es troba sobre els Alps suïssos. 

Recentment, es va instal·lar un nou gadget a prop de la  torre Säntis per la recerca en poder  comprendre millor com es forma un llamp i per què es comporta de la manera que ho fa. A uns dos quilòmetres de la torre, es va establir un interferòmetre de banda ampla  contruït per Mark Stanley de New Mexico Tech.

En realitat no es pot es pot anar a una empresa i trobar un instrument construït només per estudiar els llamps, aques ha de ser fabricat expresament. El que ha construir Stanley, compta amb tres antenes amb amplada de banda de  20 a 80 megahertz (MHz)  per registrar potents polsos electromagnètics en el rang d'alta freqüència que se sap que produeixen els llamps. El dispositiu  també disposa d’una quarta antena per mesurar els esferics, que són senyals de baixa freqüència que resulten del moviment de càrrega que es produeix amb  l’activitat de la tempesta dins dels núvols. Bàsicament, el raig és una guspira gegant en que les espurnes desprenen ones de ràdio de manera que l'interferòmetre les detecta. 

Imatge de la instal·lació de l’interferòmetre
Font: Farhad Rachidi / Institut Federal Suís de Tecnologia
Quan es p`rodueix unllamp, sembla que tot passi de cop, però el sensor de Stanley capta diversos gegabytes de dades sobre els molts polsos separats que hi ha a cada llamp. Aquestes dades es poden convertir en un vídeo que reemplaça, microsegon a microsegon, com es formen els "canals" dels llamps als núvols.

Mapejant els llamps d'aquesta manera, l'equip de Säntis, que va contractar a Stanley i Rison per transportar el seu interferòmetre a Suïssa, espera comprendre millor el que propicia la "iniciació" del llamp.  

Fins ara, les mesures han plantejat més preguntes de les que han respost. Una de les qüestions és que, per tal de que una tempesta emeti un llamp, el camp elèctric es genera a una intensitat de l'ordre de diversos megavolts per metre. Però,  els investigadors han enviat globus a tempestes, no ha estat possible mesurat un camp superior als 200 quilovolts per metre.

Sembla que les condicions necessàries per iniciar-se en els núvols mai  sorgeixen a partir de les mesures realitzades als núvols, pel que esdevé cmo una gran pregunta.

En la  pròpia investigació a New Mexico Tech, Rison ha exposat algunes bases que podrien explicar com els petits camps elèctrics poden produir 'espurnes' tan grans. En el 2016, ell i els seus col·legues van publicar un article a Nature Communications en el que es descrivien proves experimentals que demostraven que un procés conegut com a ràpida falla positiva pot crear una sèrie de serpentines, o petites espurnes de manera que, poden sorgir de camps elèctrics locals molt més forts que es produeixen en el més petits. Es a dir com si hagesin 'butxaques' dins d'una tempesta.

Imatge del doctor Mark Stanley i la unitat central de processament de l’interferòmetre
Font: Farhad Rachidi / Institut Federal Suís de Tecnologia
Mentrestant, l'equip de Säntis vol adaptar una tècnica matemàtica anomenada reversió del temps, que va ser pionera originaria en l'acústica, per entendre millor l'inici del llamp. Amb aquest mètode, espretén utilitzar dades recollides pels molts instruments de la torre (que inclouen una col·lecció de sis antenes anomenades matriu de mapatge del llamp, dues bobines Rogowski per mesurar el corrent, dos sensors B-Dot per mesurar la derivada del temps actual, en la ampla ample. Sensors de camp elèctric i magnètic, i una càmera d’alta velocitat) per reconstruir la ruta total de les guies poc després que es produeixin, traçant la radiació electromagnètica fins al seu origen original.


Els llamps en alçada, sovint s’originen a partir d’edificis i estructures altes, que en realitat poden crear un llamp que es dispara cap al cel i aquest procés pot danyar els aerogeneradors. L’any 2013, l’equip va publicar una de les descripcions més àmplies fins a la data d’aquest tipus de llamps.

Darrerament, els  treballs han plantejat preguntes sobre per què les proves de certificació de seguretat de la indústria per a aeronaus es basen en les dades sobre llamps que van del nùvol a l'avió i no al inrevés, que poden causar.

Imatge d’investigadors.
Font: Farhad Rachidi / Institut Federal Suís de Tecnologia

Font: IEEE Spectrum






dijous, 14 de novembre del 2019

Desconnectar-se des sistemes digitals per salvaguardar les xarxes d’energia.

La legislació aprovada per la Cambra i el Senat dels Estats Units, aposta per aïllar equipament elèctric per bloquejar ciberatacs.

Darrerament, la Cambra de Representants dels Estats Units va aprovar la legislació per obligar fer una investigació federal sobre un enfocament radicalment "retro" per protegir les xarxes elèctriques dels atacs cibernètics: desconnectar o aïllar els equips més crítics dels sistemes de control digital dels operadors de xarxa. Angus King, un senador independent de Maine, amb un projecte de llei idèntic que va ser aprovat darrerament al senat, va dir, '.... que pot ser necessari un retrocés gestionat dels controls en xarxa per frustrar els adversaris sofisticats de la xarxa on-line...'


A single light illuminates a room during a blackout in Ukraine, 2015.
Fotn: Pavel Rebrov/Reuters


Els experts en ciberseguretat de la xarxa elèctrica, asseguren que la Llei d’assegurament d’infraestructures energètiques passa pel Congrés de maenra que, esdevé com un testament particular per a  Michael Assante , un expert en ciberseguretat i un apassionat que va  morir recentment per la leucèmia als 48 anys. El líder, hauria de ser Michael, soguem va afirmar el seu col·lega Andrew Bochman, estratega de seguretat cibernètica i seguretat energètica del Idaho National Laboratory (INL). El senador King, recentment, va dir  al  The Washington Post  que les investigacions realitzades per Assante havien inspirat el projecte de llei.

Assante es va formar en cyberdefensa com a oficial d'intel·ligència naval i després es va incorporar a la indústria elèctrica en el 2002 com a  CSO del gegant elèctric nord-americà American Electric Power. Assumint l'escepticisme sobre la vulnerabilitat cibernètica de la xarxa, Assante es va traslladar a INL en el 2005 per demostrar el cas. Allà va dirigir la famosa  prova del generador Aurora. Aquest vídeo, mostra els seus espectacular i inquietants resultats.

En aqeust vídeo, es pot veure com afecta al generador quan un relé de sincronisme digital, es modificat realitzant acoblaments a la xarxa sense condicions d'acoblament. Aquesta priva que va costar 2 milions de dòlars americans, va ser la primera demostració que els senyals remots podrien destruir una màquina rotativa.

Resultado de imagen de Unplugging From Digital Controls to Safeguard Power Grids
Font: Forbes

Des del test Aurora, la indústria elèctrica ha impulsat la seva inversió en ciberseguretat, centrada en gran mesura en les actualitzacions de programari i maquinari per  fer més difícil la seva violació. Però nombrosos experts en seguretat cibernètica que estan analitzant i explorant les creixents intrusions als sistemes de control de les xarxes han conclòs que aquesta "higiene cibernètica" no pot evitar atacs perjudicials.

En el 2015, Assante i dos coautors van fer proposar un nou enfocament: l'aïllament d'equips crítics de les cada cop més complexes xarxes de control. Cal de preparar-se per als adversaris que estan equipats per accedir als sistemes més crítics.

Resultado de imagen de Unplugging From Digital Controls to Safeguard Power Grids
AfeFont: New York Times
Aquesta proposta va adquirir credevilitat, quan, els apagons van colpejar Ucraïna: el primer ciberatac que es va fer provocat per una intromissió cibernètica.

Les afectacions, van ser de curta durada gràcies al  relativament baix nivell d'automatització digital de la xarxa. L’operador de xarxa d’Ucraïna va poder suprimir ràpidament els seus controls compromesos enviant els enginyers a les subestacions per accionar els interruptors de forma manual. Van resolder les regions més afectades en només sis hores.

El reforç dels sistemes manuals de back-up, és una de les diverses estratègies de protecció cobertes per la legislació que transmet el Congrés, la qual, obliga la investigació del Departament d’Energia dels Estats Units. Un altre és mantenir alguns equips sota control manual a temps complet, per tant, prevenir atacs mitjançant sistemes de control presencial. Un tercer és que des del primer moment no es considerin alguns controls digitals.

This black box the size of two stacked card decks is invisible to grid cyber attackers but can block some of their most destructive attacks
Foto: Tim Roxey


Aquesta caixa de la mida de dues cobertes de targetes apilades és invisible per als atacants cibernètics de la xarxa, però pot bloquejar alguns dels atacs més destructius.

Roxey, ara retirat del NERC, està desenvolupant un quart enfocament: afegir caixes de control senzilles i dedicades que impedeixen específics ciberatacs. El seu prototip,  se situa entre el sistema de control d'una xarxa i els interruptors dels generadors.

En el cas de les grans bombes que subministren aigua potable a les ciutats, la seva destrucció  podria posar en risc a les grans poblacions durant setmanes o mesos. El senzill circuit  de Roxey supervisa el corrent altern de la xarxa i bloqueja els ordres de maniobra del relé, permetent deixar la bomba sincronitzadaa la xarxa.

La clau,  és que no es pot reprogramar el seu dispositiu i no té connexió a internet. Aquesta dispositiui, no està informatitzada. Cal acostar-se físicament a l’aparell.

Font:IEEE Spectrum


diumenge, 10 de novembre del 2019

Els vaixells elèctrics podrien ser bateries flotants per a les illes basades en microgrids.

Investigadors  d'Austràlia, han desenvolupat un algorisme que permet que les embarcacions elèctriques equipades amb panells solars puguin vendre energia a una microgrid.

Als països desenvolupats, la gestió de de l'electricitat a les llars, es tan fàcil com accionar un interruptor i gaudir de  la televisió, amb prèmer un botó del comandamdament a distància. Però a la majoria de les illes remotes d'Indonèsia, l'accés a l'electricitat no és senzill ni convenient. 

Foto d'imatge d'un vaixell amb panells solars fotovoltaics.
Font: iStockprhoto.
Per exemple, abans del 2018, els generadors de gasoil proporcionaven electricitat als residents del districte de Berau de Kalimantan, només quatre hores al dia. El mes de juny, una organització patrocinada pel govern va instal·lar noves microgrids híbrides, que permetien als residents disposar d’electricitat durant tot el dia. Aquestes híbrides microgrids,  es componien de  panells solars fotovoltaics (PV)  per recollir energia i  bateries d’ió de liti  per emmagatzemar-la. 

Però pot haver-hi una altra manera d’alimentar illes remotes, sobretot a conseqüència dels desastres naturals: això serien els vaixells

Investigadors de la  Universitat de Nova Gal·les del Sud  a Sydney, Austràlia van  crear un algoritme  que teòricament pot convertir els vaixells elèctrics en petites centrals renovables. Van provar l'algoritme amb una microgrid al seu laboratori, utilitzant quatre bateries de gel de 6 volts connectades en una sèrie de 24 V com a stand-in per a un vaixell. 

En el seu experiment, van descobrir que l'algoritme podia gestionar els fluxos d'energia prou fiables com perquè les barques elèctriques proporcionessin suport de càrrega a una xarxa directament després d'un viatge en moment pic.  


Resultado de imagen de Electric Boats
Font: Medium
Per implementar aquest enfocament, es necessita un vaixell elèctric amb el seu propi sistema fotovoltaic, que carregués les bateries del vaixell quan el vaixell està nagegant. Aleshores, quan l’embarcació està atracada, podria actuar com una petita central elèctrica, proporcionant electricitat a les cases de l’illa. 

Amb l'algorisme existent, els propietaris d'embarcacions podrien decidir quan vendre l'electricitat. Podrien, per exemple, configurar el sistema per vendre automàticament el 10 per cent de la seva energia emmagatzemada i només si les bateries estan com a mínim carregades a la meitat. 

Els vaixells estan ubicats de manera única per proporcionar aquest tipus de servei, assenyalen els investigadors. Els cotxes elèctrics no solen tenir el seu propi sistema fotovoltaic. Així que en comptes d'afegir energia a la xarxa com podria ser un vaixell, els cotxes elèctrics la treuen de la mateixa. 

Imagen relacionada
Font: Hibridos eléctricos.
La tecnologia proposada funciona de manera semblant a les microgrids que s’estan desplegant progressivament a Indonèsia; aquestes microgrids també contenen PV per recollir energia i bateries d’ió de liti per emmagatzemar-la. Però hi ha una diferència clau: la portabilitat

Si Indonèsia patís un desastre natural, es podrien destruir aquestes microgrids. Fins i tot es poden veure afectades les illes àmpliament electrificades d'Indonèsia. Amb el nou enfocament, el govern indonèsia va podria utilitzar els vaixells que va enviar amb aliments i subministraments per proporcionar energia. 

El concepte encara és molt prematur, però l’equip de la Universitat de Nova Gal·les del Sud espera treure el seu algorisme del laboratori, provant-lo a l’oceà  amb un vaixell elèctric real en un futur proper.

Font: Universitat de Nova Gal·les del Sud.

dijous, 7 de novembre del 2019

Energia solar al mateix preu que l'electricitat de xarxa a la Xina.

Investigadors han trobat com els sistemes fotovoltaics, podrien produir electricitat a un preu inferior a la xarxa en 344 ciutats de la Xina.

Un nou estudi, ha  constatat que l’energia solar pot costar igual o menys que l’electricitat de la xarxa  a moltes de les ciutats de la Xina. Aquesta investigació pot afavorir l’adopció àmplia d’energia solar pel consum industrial i comercial.

Image of Shanghai's skyline with solar panels in front.
Font: iStock
La Xina és el principal productor elèctric del món. La major part d'aquesta electricitat prové del carbó, que en el 2015 va  generar  més del 72 % de l'electricitat de la Xina. Tot i així, la Xina treballa de forma contundent com implantar les energies renovables de forma conjuneta amb l’Administració de la informació de l’energia dels Estats Units, que estan preveient una capacitat solar de la Xina amb créixement de més del 7 % anual des del 2015 al 2040. També,  la seva capacitat eòlica a créixer prop del 5 % anual durant aquest període.

Una investigació prèvia, va estimar que l’energia solar podria arribar a la paritat de la xarxa –és a dir, arribar a ser tan o menys costosa que el carbó i les fonts d’electricitat més convencionals– a la majoria de països desenvolupats entre el 2013 i el 2020. En canvi, els treballs previs van assenyalar que es podria arribar abans amb la solar.

Resultado de imagen de Solar Power Is Now as Inexpensive as Grid Electricity in China
Font: Carbon Brief.
Els avenços en tecnologia solar han ajudat a posar l’energia solar a l’abast de fer possible la paritat de la xarxa abans del que s’esperava a la Xina. Mentre que el cost de l’electricitat fotovoltaica solar que hi va haver en el 2000, era de 15,1 yuans xinesos per quilowatt-hora, en el 2018 només va ascendir a 0,79 yuans xinesos per kWh. A més, en el 2018, el govern xinès va reduir dràsticament les subvencions a la indústria solar fotovoltaica per impulsar-la per fer-la competir amb el carbó sense ajuts governamentals.

Per veure on es troba l’energia solar xinesa ara, els científics de Suècia i la Xina van analitzar els costos i beneficis nets associats a la construcció i explotació dels projectes d’energia solar industrial i comercial a 344 ciutats a nivell de prefectures de la Xina. Van trobar que a les 344 ciutats, els sistemes solars fotovoltaics eren capaços de generar i vendre electricitat a preus més baixos que la xarxa sense subvencions i que, en un 22 per cent d’aquestes ciutats, també podrien produir electricitat a preus més baixos que el carbó.

Resultado de imagen de Solar Power Is Now as Inexpensive as Grid Electricity in China
Font: World Economical Forum.

Els experts en el camp havien sabut que la solar havia assolit la paritat de la xarxa en molts llocs de la Xina, però l'extensió vista en aquest estudi és superior al que s'havia pensat. Futures investigacions podrien explorar com poden beneficiar-se els clients d’energia solar comercials i industrials a la Xina a mesura que es redueixin els costos d’emmagatzematge de l'energia de la xarxa.

Font: Nature Energy

diumenge, 3 de novembre del 2019

Algoritme que ajuda a detectar errors de la xarxa de telecomunicacions.

Darrere  la fàcil connectivitat de la qual gaudeix gran part del món, les xarxes de telecomunicacions del mercat treballen  establint connexions de forma complexa i difícl, autenticant usuaris i verificant serveis. 


Imagen relacionada
Font: Pinterest.com

Quan es produeix un error, pot ser difícil que els proveïdors trobin la causa principal perquè es pot generar un missatge d'error en un lloc diferent d'una xarxa que el lloc on es va produir l'error real.

Per obtenir informació sobre l'origen d'aquests errors, els investigadors han analitzat els registres d'errors relacionats amb milions de missatges intercanviats a través de la xarxa d'AT&T. L'objectiu del grup era conèixer sobretot els esdeveniments latents. Els errors de latència poden provocar retards en la propagació i transmissió de trucades, problemes de desconnexió i fer colls d’ampolla de la xarxa. Cada error pot produir una seqüència de missatges, del tipus i la freqüència dels quals pot variar en funció de la latència entre els diversos elements de xarxa, càrrega de xarxa i altres esdeveniments.

Imagen relacionada
Font: Springer Link
S'han provat un conjunt d'algorismes que poden agrupar les dades brutes d'errors en incidències importants descrites per paraules clau importants, no s'està identificant la causa de les incidències, simplement s'estan separant els missatges en grups, on cada grup consisteix en missatges generats per una sola incidència. A més, s'identifiquen els missatges clau associats a cada incidència de manera que un operador de xarxa pot utilitzar aquestes agrupacions per identificar la causa arrel.

En una xarxa real, els errors que provenen de diferents ubicacions geogràfiques podrien estar relacionats entre si, i de vegades un error físic porta  milers de missatges d’error.  Per exemple per fer una trtucada entre dos punts, han de verificar les  credencials, que es troben en l'estació d'origen.

Un cop fet això, la trucada s'encamina a través de la xarxa des del punt d¡origen al punt destí de manera que, si un encaminador es descompon en algun lloc d'aquesta xarxa, es produirien informes d'error de totes les xarxes i ubicacions connectades entre els dos punts. Aquest grup de missatges d’error en el registre d’errors, és el que s'anomena una incidpencia.




Il·lustració d’un gran nombre de telèfons amb errors
Font: iStockphoto

És aquí on entra el nou algorisme. de manera que en funció de la mida dels registres d’errors,  un enginyer pot analitzar els missatges i esbrinar quins van ser causats per la mateixa incidència.

Aquest  algorisme agrupa aquests missatges en poques icidències importants. També, proporciona missatges que sovint es produeixen en aquestes incidències aparegudes. Aquesta agrupació de missatges fa que el registre de missatges sigui interpretable per enginyers i així, pot ajudar  a desxifrar la causa principal de l’error. 

Durant la recerca, l'equip d'ivestigadors van considerar que van contenir 97 milions de missatges, de 39.330 tipus, enviats durant 15 dies. Aquests incloïen textos syslog (missatges brut de text generats pel programari associat a elements específics de xarxa, com ara un servidor, un repetidor o una estació base a un servidor de registre i que inclouen una marca de temps i el text del missatge que descriu l'error) i les alarmes (que indiqueu condicions específiques d’error en un element de xarxa). Els investigadors van aplicar , a aquestes dades , un algorisme de dues etapes, anomenat Change-point Detection - Latent Dirichlet Allocation (CD-LDA), que utilitza l’algorisme LDA existent com a subrutina.

Com a resultat, durant les sis hores que va trigar a executar-se el LDA,  aquest conjunt de dades es poden reduir mitjançant l’ús de versions més ràpides de l’algoritme LDA. Això fa que l’estudi sigui “molt escalable”, per detectar errors en una xarxa comercial.

Font: AT&T