TFG: High mobility Brigadier General (OF-6) wireless Command and Control Center design applying “Human-Centered Design” methodologies

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A high mobility Command and Control Center a the Brigadier General (OF-6) level (PCBRI) contains from twenty to thirty operator workstations. Each workstation consists on a computer connected to SIMACET (Command and Control Spanish Army digital network) and a telephony terminal. According to the PCBRI layout it supposes between three and five kilometers of signal wire.

Each time the PCBRI moves from one location to another one means removing and recabling several kilometers of wire and about three hundred wire connections. On the other hand beyond the work, personnel and material the main problem is the unavailability of the Command and Control Center between jumps and the connections reliability.

The development of a new wireless Command and Control Center was considered as a good challenge for applying “Human-Centerd Design” methodologies and the “Brigada Guadarrama XII” created a working group acting as final user, the Research Group “B105 Electronic Systems Lab” (Universidad Politécnica de Madrid) as technological and methodological partner, the Colegio Universitario de la Defensa (Zaragoza) both as technological and educational partner, the company Teldat and the Escuela Politécnica Superior del Ejército de Tierra as observer for, applying this methodology, develop a prototype to work inside of the PCBRI without wires.

The results of this project, apart of the experience of applying Human-Centered Design and SCRUM methodologies within the Spanish Army, is the development of a prototype of a high mobility Command and Control Center that copes with the demands of the Brigade where time and effort have been fully controlled. Main features are:

  • Phantom Digital system over the SIMACET network (The developed system is transparent to the legacy network)
  • VoIP phantom system supported by an smart switchboard allowing intelligent routing and voice recording running over a legacy NAVARRA station
  • Electromagnetic shielding with several choices in the binomial cost-attenuation according the mission requirements

Redes de vehículos: retos sobre fiabilidad y seguridad

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La redes de vehículos y los vehículos autónomos han sido unas de las áreas de investigación e innovación más importantes de los últimos años y lo seguirán siendo durante mucho tiempo. Algunas de las empresas más importantes del mundo están investigando en este tema. Por ejemplo, Google lleva tiempo desarrollando su coche autónomo, Waimo, que ya lleva tiempo circulando en EEUU. También tenemos empresas del sector automovilístico como PSA, que ha hecho pruebas de trayectos considerables con vehículos autónomos.

El pasado 25 de marzo, un coche autónomo de Uber tuvo un accidente en Tempe, Arizona. Esto ha provocado que la empresa reconsidere su política de vehículos sin conductor. A pesar de que la culpa fue del otro vehículo implicado en el accidente, y que estaba conducido por una persona, la imagen que se transmite es que los vehículos autónomos son vulnerables y no pueden evitar los accidentes. Sobre esto existen muchas teorías, alguna de la más populares es que el objetivo tiene que ser que todos lo coches sean autónomos. Mientras la conducción sea mixta se verán estos casos por motivos muy razonables: el vehículo autónomo se basa en reglas y sensorización mientras el conductor humano se basa muchas veces en intuición y experiencia.

La realidad es que hay mucho recorrido en investigación para vehículos autónomos. Por ejemplo, las carreteras siguen siendo en la totalidad de los escenarios, estáticas y pasivas. Es decir, no aportan información al vehículo. De hecho, todos los sensores suelen estar embarcados en el vehículo en lo que llamamos OBU, On Board Unit. Hay algunos proyectos, como el europeo Scoop@f, que están intentando dotar de inteligencia a la carretera, algo que mejoraría muchísimo la fiabilidad de estos sistemas.

Por otro lado está el tema de la seguridad y la privacidad. Cuanta más información haya en estos sistemas será más seguro, desde un punto de vista físico, pero para la ciberseguridad es todo un reto. Estas redes complejas por su movilidad, dinamismo y heterogeneidad deben ser seguras al 100%. Lo que está en riesgo son vidas humanas y, por tanto, los ataques contra estas redes deben ser detectados y evitados. Además, los datos que manejan deben ser privados, como por ejemplo la localización. Todos los vehículos autónomos usan su posicionamiento GPS para guiarse. Si alguien accediese a esos datos sabría donde nos encontramos en todo momento.

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El B015 Electronic Systems Lab trabaja en varios proyectos e investiga en este área desde hace años. Proyectos como Easysafe, Deperita o Rigodón son la base para desarrollar futuras investigaciones que contribuyan a mejorar los escenarios de conducción autónoma.

SIMBIOSYS: Simulator Biometric System plug-in

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One of the major problems facing the drivers of different vehicles is the difficulty of anticipate and react to the health-related problems that the operator may have.

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For this reason, the goal of this project is the development of a simulator system that allows to prevent and/or report states in the machine operator that can compromise the safety of the people. It will detect physical states (tachycardia, bradycardia, hypoxia, hypotension, etc.)  as well as psychics (stress, drowsiness, alertness,etc.).

To achieve this, the system will use biometrics sensors, such as breast bands or weareable bracelets to obtain the measures of heart rate or oxygen saturation. But the main sensor we are interested in is a EEG sensor that sends the raw electroencephalography. 

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The B105 Electronic Systems Lab. as a representative of Technical University of Madrid(UPM) participates with Valoriza in this innovative research project. To develop it we have the support of the Industrial Technological Center (CDTI) and the Ministry of Economy and Competitiveness.

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NODUM – DESARROLLO DE INNOVADORES SISTEMAS DE SEÑALIZACIÓN PARA IDENTIFICACIÓN DE OBRAS EN CARRETERAS

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Las obras realizadas en carretera presentan una gran influencia en la seguridad vial, generando en algunas situaciones una importante fuente de riesgo tanto como para los trabajadores como para los usuarios de la vía, por ejemplo, cuando los trabajos han de realizarse en una carretera abierta al tráfico.

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El objetivo del proyecto es el desarrollo de un nuevo sistema de señalización, adaptable a las condiciones particulares de cada escenario y permitiendo la actualización en tiempo real sobre la información sobre las distintas situaciones del tráfico.

La infraestructura  a realizar debe permitir una correcta evaluación del riesgo percibido por parte del usuario, evitando en la medida de lo posible que éste sea sorprendido. Si las obras en la carretera son adecuadamente percibidas por el usuario, éste tendrá capacidad de reacción de forma prematura ante un posible percance.

Para la realización de este proyecto, se va a apostar por la investigación en tecnología OLED debido a características como eficiencia, poco peso, elevada fuente de iluminancia o robustez en la intemperie.

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Este proyecto cuenta con la participación de Valoriza Conservación de Infraestructuras, el B105 Electronic System Labs, Estudios COEX y CDIM. La entidad financiadora es el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial.

 

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Easysafe – Sistema de alarma precoz para la seguridad en la carretera

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La seguridad vial es una de las mayores preocupaciones actualmente y por ello, desde las instituciones y empresas se está fomentando la investigación y el desarrollo de nuevos sistemas que mejoren este aspecto. El B105 participa en este proyecto de cara a mejorar la seguridad mediante la electrónica, la sensorización y las comunicaciones inalámbricas.

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El objetivo de este proyecto es el desarrollo de un innovador sistema comercializable y de bajo coste, basado en nodos inalámbricos con capacidades cognitivas capaz de mejorar la seguridad de las infraestructuras y con ello, disminuir el número de fallecidos. Para su diseño se partirá de las siguientes premisas: Elevada autonomía, bajo coste y elevada versatilidad, de tal forma que, tras el éxito en su desarrollo, este sistema pueda disponer de una aplicación mucho más amplia. Dentro del presente proyecto, vamos a desarrollar e implementar, como punto de partida, un sistema capaz de dar una solución real a las tres problemáticas que detallamos a continuación, que poco a poco, irá cubriendo otras necesidades:

  1. Presencia de fauna en calzada.
  2. Vehículos que circulan en sentido contrario.
  3. Cruces en las que la vía prioritaria tiene una baja IMD.

Este proyecto cuenta con la participación de Valoriza Conservación de Infraestructuras, el B105 Electronic System Labs y Allianz. La entidad financiadora es el Ministerio de Economía y Competitividad.

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S4BIM: SISTEMA DE SENSORIZACIÓN PARA EL SEGUIMIENTO DE CONSTRUCCIÓN UTILIZANDO SERVICIOS BIM

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Este proyecto comenzó a finales del año 2014 y tendrá una duración de 1 año y medio. El consorcio está formado por UPM Telecomunicación y Dragados SA

El proyecto S4BIM tiene como objetivo el desarrollo de un sistema autónomo de sensorización que genere información tridimensional y en tiempo real para el modelado de entornos de construcción. Dichos entornos se integrarán en el modelo BIM de la obra, actualizando su estado. Los objetivos técnicos del proyecto son los siguientes:

  • Estudio y selección de sensores adaptados al entorno que provean información para la localización de objetos en 3 dimensiones.
  • Desarrollo de una plataforma de integración.
  • Desarrollo de una plataforma de comunicaciones fiables para la transmisión de los datos heterogéneos de los distintos sensores.
  • Porcesado cooperativo de la información.
  • Integración del sistema de sensorización con los sistemas y servicios BIM actuales.

S4BIM_2La participación del B105 en este proyecto está enfocada en el diseño e implementación de los módulos de adquisición de datos así como del procesado local de esta información. Además se diseñará la plataforma de comunicaciones encargada de transmitir estos datos de forma fiable.

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