Monitoring Radiological Incidents Through an Opportunistic Network

A. Reyes, E. Pastor, M. Gasull and C. Barrado 1Abstract— In case of radiological incidents before to send a human team to the site would be better have real time information about the situation that rescue teams can find. In this paper we simulate an opportunistic network over the nuclear plant of Ascó, in Tarragona, Spain to provide network connectivity and resource utilization to the rescue teams supposing a highly partitioned ad-hoc network. The system consists of distributed sensors in charge of collecting radiological data and ground vehicles that are sent to the nuclear plant at the moment of the accident to sense environmental and radiological information. Afterwards, data would be analyzed in the control center. Sensed data would be delivered to a control center using an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) as a carrier. This research use opportunistically not only communication but also sensing, storage, etc. We analyze the pair wise contacts involved in our architecture, as well as visiting times, data collection, capacity of the links, size of the transmission window of the sensors, etc. Based on this information, we propose a transmission protocol with data control. Finally, we implemented an interface through which the control center can modify the UAV flight plan in order to get the highest quantity of data from sensors and ground vehicles and at the same time maximizing the ground sensed data. Keywords— Opportunistic networks, unmanned aerial vehicles, oppnet simulation.

I. INTRODUCCIÓN N situaciones de emergencia, la información en tiempo real que pueda obtenerse de las zonas de desastre resulta

de gran importancia. Sin embargo, los sistemas de comunicación pueden verse afectados después de un accidente. Para estos casos, las redes oportunistas (oppnets) se han estudiado ampliamente como por ejemplo en: [1], [2], [3] y [4]. Existe igualmente un amplio campo de investigación acerca de la utilización de UAVs para situaciones de emergencia: [5], [6] y [7]. En escenarios dónde ha ocurrido un incidente radiológico utilizar UAVs como portadores de mensajes es una solución atractiva debido a que la altitud que alcanzan permite obtener información de áreas extensas de terreno potencialmente peligrosas. En [8] los autores comparan un escenario donde se utilizan las redes oppnets para cumplir una misión de un UAV y un escenario dónde no se utilizan oppnets para lograr la misión. Los autores en [9] consideran aplicaciones tolerantes a los retardos (delay tolerant networks) en las que un UAV es el encargado de la retransmisión. En [10] se detalla un escenario en el que los UAVs retransmiten los datos de sensores estáticos distribuidos 1 A. Reyes. Departamento de Arquitectura de Computadoras. Universidad Politécnica de Cataluña. Castelldefels, España. mreyes@ac.upc.edu. E. Pastor. Departamento de Arquitectura de Computadoras. Universidad Politécnica de Cataluña. Castelldefels, España. enric@ac.upc.edu. M. Gasull. Departamento de Arquitectura de Computadoras. Universidad Politécnica de Cataluña. Castelldefels, España. mgasull@gmail.com. C. Barrado. Departamento de Arquitectura de Computadoras. Universidad Politécnica de Cataluña. Castelldefels, España. cbarrado@ac.upc.edu.

en un terreno hacia una estación base. En [11] se explica un sistema de retransmisión con UAVs y terminales terrestres móviles. Los autores proponen un método de optimización de encabezados que maximiza la tasa de transmisión de la red. En nuestra propuesta intervienen vehículos aéreos no tripulados y oppnets como en la literatura previamente citada. Nosotros consideramos un conjunto de sensores distribuidos y vehículos terrestres que recogen datos del entorno y los comunican de manera oportunista haciendo uso de un UAV que actúa como portador de los mensajes hacia un centro de control que está ubicado remotamente. Sin embargo, la red que implementamos es oportunista no sólo en términos de comunicación sino en términos de sensado y almacenamiento. Cuando un UAV logra conexión con un vehículo terrestre, programamos una replanificación en tiempo real del vuelo del UAV para saltar (en caso de ser imprescindible) las visitas a algunos de los sensores previamente programados, es decir, se incrementa o decrementa en tiempo real la ventana de transmisión de los sensores y reajustamos igualmente en tiempo real la velocidad del UAV para lograr de esta manera una mayor cantidad recogida de los datos que obtienen tanto los sensores como los vehículos. Asimismo, con base en los detalles mencionados anteriormente diseñamos un protocolo de transmisión de datos que optimiza el rendimiento de los enlaces involucrados en la red oportunista. Finalmente, desarrollamos un conjunto de interfaces que permiten simular las diferentes áreas geográficas del terreno (waypoints) en las que se colocarían físicamente los sensores; así como el plan de vuelo que sigue el UAV para recoger los datos. La interface que programamos para gestionar la red oportunista es parte del monitor de la misión de ISIS+, un software que desarrollamos en trabajos anteriores como parte del simulador para sistemas aéreos no tripulados [12]. El artículo se estructura de la siguiente manera: La sección 2 describe el escenario que se simulamos en la planta nuclear de ASCO en el caso de que ocurriera un accidente radiológico. La sección 3 muestra la experimentación que hemos realizado en cuanto a la arquitectura de la red y protocolos de transmisión, análisis de capacidad de los enlaces y la implementación de la interface del sistema. Finalmente la sección 4 concluye el artículo.

II. ESCENARIO El escenario propuesto se basa en una red oportunista (oppnet) diseñada para la planta nuclear de ASCO en el supuesto caso de que ocurra un incidente radiológico. Todos los protocolos e interfaces propuestos en esta investigación son compatibles con el actual plan para emergencias nucleares de la planta ASCO, localizada en Tarragona, España [13]. Si en las proximidades de la planta nuclear algún sensor supera unos límites radiológicos preestablecidos para el entorno entonces se activa una alarma que notifica inmediatamente al centro de operación de emergencias para

E

que se diseñe un mapa de actuación específico para las tres zonas que están predefinidas por ley [13]: - Zona 0. Zona bajo control del operador. Es una zona con

750 metros de radio. Las actuaciones de emergencia están definidas en el plan de emergencia interior de la central nuclear.

- Zona 1. Zona de medidas de protección urgentes. Es una circunferencia con 10 kilómetros de radio concéntricos que incluye la zona 0. La exposición a la radioactividad puede estar tanto en la atmosfera como en el suelo.

- Zona 2. Esta zona abarca 30 kilómetros concéntricos. La radioactividad suele estar en los objetos que estén sobre el suelo.

El esquema de red oportunista que planteamos en esta investigación está basado en un portador de los mensajes (el UAV) encargado de retransmitir los mensajes al centro de control de la central nuclear, el UAV toma movimiento proactivo para reunirse con los sensores que están fijos (aunque tienen ventana de transmisión variable) y vehículos terrestres que se mueven aleatoriamente. En la Fig. 1 se puede ver que el vehículo aéreo no tripulado actúa como la semilla iniciadora de la red y sigue un plan de vuelo predefinido que le indica la posición de los waypoints que debe visitar para conseguir la información recogida por los distintos sensores. El UAV mientras recorre su plan de vuelo va difundiendo periódicamente su ubicación a los sensores y vehículos terrestres utilizando un radio de largo alcance. En caso de aparecer vehículos terrestres en el rango de transmisión del UAV, se replanifica el plan de vuelo y reconfiguran los sensores faltantes de visitar. El UAV se encarga de agrandar la red oportunista cuando encuentra un nodo que potencialmente puede permitirle comunicación, computación, sensado, etc. Ejemplo de nodos potenciales son los sensores, los vehículos terrestres y algunas infraestructuras que permanezcan disponibles en el área de la planta nuclear.

Figura1. Escenario de la red oportunista. Cuando el UAV ha finalizado el recorrido para visitar los waypoints indicados en el plan de vuelo, el UAV se dirige al centro de control para dejar la información sensada y si es necesario recibir un nuevo plan de vuelo. La interfaz que programamos en esta investigación gestiona la red oportunista (ver sección 5) y se integra dentro de un entorno de simulación llamado ISIS+ [12] en el cual los componentes de software del UAV pueden desarrollarse bajo escenarios de tráfico aéreo reales y que además permite

evaluar las operaciones automáticas del UAV como es la reconfiguración en tiempo real del plan de vuelo. Los principales componentes de la arquitectura propuesta son: a) Red de sensores radiológicos: Los sensores están

integrados en una tarjeta que cuenta con una tarjeta SD de memoria, GSM/GPRS3G, GPS, un acelerómetro, un sensor de temperatura y sensores específicos para radiación y gases [14]. La tecnología utilizada para la transmisión de los datos (ya sea al UAV o a un vehículo terrestre) es XBee 802.15.4 a 2.4 GHz con un rango de 500 metros y una tasa de bit de 250 kbps.

b) El UAV es el vehículo encargado de recolectar la información sensada por los vehículos terrestres y por los sensores que están distribuidos a lo largo del terreno de la planta nuclear. Se utiliza un UAV Sniper de Alpha Unmmaned Systems [15] que permite velocidades de hasta 150 km/h, altitud de 3000m y una autonomía de aproximadamente 2 horas. Por su bajo peso 14 kg. y reducido tamaño 1.6m. es utilizado ampliamente en entornos urbanos.

c) El centro de control es una entidad reactiva que responde al equipo humano de la planta nuclear ASCO. Se encarga de procesar los datos recibidos por el UAV, de especificar los waypoints que deben ser sobrevolados por el UAV con base en los requerimientos de la misión. Establecemos las posiciones de los waypoints de forma teóricas ya que debido a la orografía a veces no es posible colocar los sensores en las coordenadas exactas.

d) Los vehículos terrestres, unidades de emergencia, policía, bomberos, etc. están equipados con radio de largo alcance. Dichos vehículos realizan sus actividades regulares hasta que son integrados dentro de una oppnet. En ese momento, dejan disponible sólo una parte de su sistema que se establece como público para la oppnet, el resto de sus recursos quedan completamente privados.

Una secuencia básica de la implementación de la red oportunista se muestra en la Fig. 2.

Figura 2. Secuencia básica de la oppnet.

III. EXPERIMENTACIÓN Para el análisis de la red oportunista definimos 4 enlaces que combinan diferentes rangos de comunicación y diferentes requerimientos en cuanto al tiempo activo de la ventana de transmisión: (1) sensor-UAV, (2) sensor-vehículo terrestre, (3) vehículo terrestre –UAV y (4) UAV-Control center. Ver Fig. 3.

Figura 3. Enlaces en la red oportunista. El primer enlace tiene un patrón temporal de moción periódica, el segundo y tercer enlace son completamente espontáneos y el último enlace presenta un patrón aperiódico. El resto del artículo trabajaremos el protocolo en el enlace (sensor-UAV). El resto de los enlaces actúan de manera similar. En los experimentos utilizamos WiMAX (30 Mbps) configurado con un tiempo de trama de 10ms. El UAV ejerce de cliente y descargará un fichero ubicado en el sensor. Cada sensor se configura de tal manera que al inicio de la transmisión su ventana es de un sólo paquete que se incrementará progresivamente hasta alcanzar el valor máximo en función del ancho de banda disponible. El tamaño inicial de la ventana está configurado a 64KB, que es la ventana por defecto en la mayoría de los sistemas operativos. El tiempo mínimo que tardará en llegar el ACK desde que se comienza a enviar el primer paquete, es decir el retardo, en un enlace WiMAX es aproximadamente cuatro veces el tiempo de trama, con lo que en este caso tenemos: RTT ~ 4*10ms = 40ms Con lo cual se pueden enviar 512Kbits (64KB) cada 40ms. Por lo tanto, el máximo throughput sería: 512kbit/40msg = 12,8 Mbps El análisis de la red oportunista contempla dos tipos de tiempos: La duración de contacto es el tiempo en el cual una pareja de nodos están dentro de su área de alcance, y por lo tanto tienen la posibilidad de comunicarse. El tiempo entre-contactos es el tiempo que pasa entre dos oportunidades de contacto, desde el último contacto con un nodo hasta el inicio de contacto con otro nodo cercano. La duración de contacto influye en la capacidad de la red oportunista ya que limita la cantidad de datos que pueden ser transferidos entre los nodos. El tiempo entre contactos tiene un impacto en la disponibilidad de la red oportunista, ya que afecta (a) el número de veces que la ventana de transmisión de un sensor se encuentra abierta cuando el UAV sobrevuela su posición y (b) la frecuencia de oportunidades en que un vehículo terrestre puede transferir mensajes al UAV. Para el caso (a) el UAV visita los sensores en un tiempo predefinido ya sea para enviar o recibir información que será transmitida o que proviene del centro de control. Ver Fig. 4.

Figura 4. Enlace: UAV-Sensor. Asumiendo que el UAV vuela con una velocidad constante y definiendo {w0,w1,…,wn} como el conjunto de los waypoints que contiene el plan de vuelo, el tiempo total requerido para que el UAV visite todos los waypoints es: Tiempo total = ∑ i, i+1 Donde t(wi,wi+1), representa el tiempo de contacto que el UAV requiere para recoger los datos en el punto wi más el tiempo entre contactos que necesita para llegar desde el punto wi hasta el waypoint consecutivo wi+1. Para el caso (b) el tiempo de contacto del UAV en recolectar la información de los vehículos terrestres es t2(Gi,DG). t2 es el tiempo de contacto requerido para recolectar los datos de un vehículo terrestre Gi más el tiempo entre contacto que el UAV utiliza para llegar cerca del vehículo terrestre DG. Por lo tanto, ∑ t wi, wi+1 . Algunas medidas de las simulaciones se pueden ver en la Fig. 5.

Figura 5. Tiempo de conexión del UAV. Por lo tanto, el UAV sobrevuela un waypoint un tiempo total/wi para obtener toda la información sensada a partir de los sensores y los vehículos terrestres. La Fig. 6 muestra todos los waypoints establecidos en el plan de vuelo del UAV.

Figura 6. El UAV sobrevuela todos los waypoints indicados en el plan de vuelo. Tal y como mencionamos anteriormente, la ventana de transmisión se inicializa con el tamaño mínimo requerido para poder ahorrar el máximo de energía del sensor. Supóngase que el tiempo de la ventana de transmisión se denota como TimeW. ≥ + + _ Donde se establece como el tamaño mínimo para asegurar la oportunidad de la transmisión,

es el tiempo que se requiere para que el sensor pueda transferir toda la información sensada al UAV. _ es el tiempo requerido para que el sensor cierre la conexión. Finalmente como ack el UAV envía al sensor un parámetro indicando el siguiente periodo de visita. Si t2 > timeW entonces es necesario reajustar la velocidad del UAV o bien saltar la visita a uno o varios waypoints de los indicados en el plan de vuelo con tal de lograr llegar a tiempo al máximo de sensores en estado activo (con la ventana de transmisión abierta). La información sensada por los vehículos terrestres es prioritaria, por lo que el UAV no puede ignorar la petición de comunicación de un vehículo terrestre con el fin de llegar a tiempo al resto de waypoints. La Fig. 7 muestra dos maniobras del UAV: a) La maniobra 1 cubre todos los waypoints establecidos en el plan de vuelo; b) La maniobra 2 no cubre todos los waypoints debido a la recolección de los datos de un vehículo terrestre.

Figura 7. El UAV no visita todos los waypoints. La velocidad del UAV en la maniobra 2 se reajusta para poder llegar a tiempo al resto de waypoints indicados en el plan de vuelo. La Fig. 8 muestra cómo cambia el tamaño de la ventana de transmisión en ambas maniobras.

Figura 8. Tamaño de la ventana de transmisión.

3.1 Protocolo de transmisión de datos El UAV difunde periódicamente su ubicación mientras sigue su plan de vuelo. Por su parte, cuando un sensor o vehículo terrestre ve al UAV en su rango de transmisión, le envía una solicitud de servicio que contiene información de su ubicación. Al recibir el mensaje de solicitud, el UAV ajusta su trayectoria para cumplir con la petición. Los sensores están programados para operar en modo “ligado” en la red y “desconectado” de la red. Un nodo está inicialmente desconectado de la red, es decir ese nodo no ha solicitado transmisión de sus datos, durante ese tiempo el sensor se encuentra sensando o en reposo (para ahorrar energía). Después de enviar un mensaje de solicitud al UAV, el nodo entra al modo ligado en la red. Después de la interacción con el UAV, el nodo es desconectado de la red. Ver Fig. 9.

Figura 9. Modo ligado y desconectado de los sensores y vehículos terrestres de la red oportunista. Los modos de operación del UAV son: inactivo y trabajando. Inicialmente el UAV está en modo inactivo. Al recibir una petición de servicio, el UAV cambia a modo trabajando que le permite mantener un conjunto de nodos H que han solicitado servicio para transmitir. Ver Fig. 10.

Figura 10. Operaciones del UAV como parte de la red oportunista. El protocolo de transmisión de datos que proponemos implementa cinco pasos: invitación a la oppnet, transferencia de datos, gestión de los datos, re-envío de los datos y cerrar comunicación. Estos cinco pasos se implementan en los cuatro enlaces: (1) Sensor-UAV, (2) sensor-vehículo terrestre, (3) vehículo terrestre-UAV y (4) UAV-Centro de Control. La tabla 1 muestra una lista parcial de los paquetes utilizados en la implementación.

Nombre del paquete

Función del paquete

EST_COM Invitación a la oppnet ACK Indica al UAV que el sensor ha recibido el

paquete EST_COM (UAV-Sensor) y que por lo tanto será parte de la red oppnet expandida

PAYL Datos recolectados por los sensores DET Paquetes perdidos en la transmisión (UAV-

Centro de control) FLI_PLA Transmite modificaciones del plan de vuelo

(Centro de control-UAV) RESEND Indica que paquetes tienen que reenviarse RECEIVE Indica al sensor que el UAV está listo para

recibir datos FINISH Indica al UAV que el sensor ha terminado

de enviar datos NEXT Indica al UAV que continúe con el

siguiente sensor (UAV-centro de control) CLOSESB Cerrar comunicación (UAV-Sensor) CLOSECC Cerrar comunicación (UAV-Centro de

control) Tabla 1. Paquetes para comunicación de los distintos enlaces de la oppnet El UAV envía mensajes ‘HELLO’ cuando sobrevuela un waypoint (indicado en el plan de vuelo) mientras los sensores están escuchando el canal. Cuando el sensor recibe un mensaje ‘HELLO’ está listo para iniciar un intercambio de mensajes y transmitir la información que tiene almacenada en el buffer. 1. Invitación a la oppnet. El UAV utiliza los paquetes

‘EST_COM’ como una invitación a participar en la red. Indican el identificador de paquetes desde el cual se inicia la transmisión. El sensor responde con paquetes ACK que tienen el identificador del último paquete recibido. El UAV envía un paquete ‘RECEIVE’ para indicar que está listo para recibir datos. Ver Fig. 11.

Figura 11. Control en el establecimiento de la comunicación. 2. Transferencia de datos. El sensor transfiere datos al UAV

utilizando los paquetes ‘PAYL’, los cuales contienen los datos recolectados por los sensores. El encabezado contiene el identificador del sensor, el identificador del paquete y una marca de tiempo que indica el momento en que se hizo el sensado de esos datos. El campo de información del paquete contiene un identificador del sensor (tres caracteres alfanuméricos asociados a cada sensor) y los datos que recolectó dicho sensor.

3. Gestión de los datos. El sensor indica que la transferencia de los datos ha concluido enviando paquetes ‘FINISH’ al UAV.

4. El reenvío de los datos se realiza con los paquetes ‘RESEND’ que contienen el identificador del paquete que el dispositivo destino requiere de la fuente. Ver Fig. 10.

5. Si todos los paquetes han sido recibidos, el UAV envía un paquete ‘CLOSESB’ para cerrar la comunicación. De otra forma el UAV genera un paquete ‘RESEND’ para activar el modo de transferencia de datos.

La secuencia UAV-Sensor se muestra en la Fig. 12.

Figura 12. Secuencia del enlace Sensor-UAV. Cuando la ventana de transmisión del sensor está cerrada, los datos recolectados se almacenan en un PacketList. Cuando la ventana está abierta se envían los paquetes que están almacenados en el PacketList. La Fig. 13 muestra el control durante la transmisión de la información.

Figura 13. Control de datos en el modo transferencia. Cuando el UAV recibe el paquete ‘FINISH’ se activa la gestión de los datos, ver Fig. 14.

Figura 14. Proceso de gestión de los datos. EL UAV guarda los paquetes que recibe en bufferGas y se insertan en ListGas para revisar si hay paquetes perdidos. Posteriormente, los paquetes se ordenan de acuerdo a su identificador y se actualiza la variable ‘confirmado’. La variable ‘confirmado’ se incrementa con cada paquete consecutivo. Si la variable ‘confirmado’ y la variable ‘máximo’ son iguales, el UAV ha recibido todos los paquetes sin errores, en caso contrario se activa el reenvío de los datos. Los identificadores de los paquetes perdidos están en ListGas. El paquete‘RESEND’ indica reenvío de los datos con el inicio y el final del rango a reenviar. Ver Fig. 15.

Figura 15. Control de datos en el proceso de reenvío de los datos.

3.2 Interface de la red oportunista La interface que gestiona la red oportunista es parte del monitor de la misión de ISIS+, un software que desarrollamos como parte del simulador para sistemas aéreos no tripulados [12]. La interface de la red oportunista se enlaza con el simulador como un servicio que se gestiona mediante nuestra Arquitectura Middleware para aplicaciones remotas embebidas [16]. A continuación se mencionan los cuatro menús principales de la interfaz oppnet. Ver Fig. 16. a) Mapa de actuación es el menú que configura las zonas I,

II y III de la central nuclear. El usuario introduce el número de sensores que contiene cada zona (serán dibujados en el anillo con una distribución regular), el tipo de tecnología que soportan los distintos sensores y vehículos terrestres (GSM, GPRS, UMTS) y la orientación (grados) que indica la desviación de la distribución de los sensores desde el norte.

b) Gestor de sensores es el menú que tiene el identificador de la posición teórica, posición real y un indicador que especifica el modo del sensor (desconectado, ligado).

c) Plan de vuelo es el menú que permite generar de forma manual o automáticamente (basado en el algoritmo del viajero [17]) los waypoints del terreno. El plan de vuelo se compone de los siguientes parámetros: Velocidad del UAV (Km/h) para modificar el tiempo de contacto, lo cual puede hacer que el UAV sobrevuele mayor o menor tiempo el sensor dependiendo de la cantidad de información a recoger; Velocidad del UAV (Km/h)para modificar el tiempo entre contactos para hacer que el UAV llegue a un número máximo de sensores ligados en la red en el momento que sus ventanas de transmisión estén abiertas; Primer y último waypoint del plan de vuelo; Distancia total del plan de vuelo; Tiempo de cadencia (desde que el UAV concluye la conexión con un punto en concreto y vuelve a conectarse con el mismo punto). Por ejemplo: aplicando los parámetros de la Fig. 20, el plan de vuelo calcula una distancia total de 304.02 Km y un tiempo de cadencia de 4 horas 58 minutos 34 segundos.

d) Menú de comunicación en el que los usuarios autorizados pueden modificar los parámetros del plan de vuelo y visualizar los datos recibidos desde el UAV.

V. CONCLUSIONES En escenarios de crisis, dado que la conectividad es limitada

Figura 16. Interfaz de la red oportunista.

resulta imprescindible tener esquemas que permitan reprogramar en tiempo real el sensado del terreno. Nuestra implementación está basada en algoritmos oportunistas que explotan infraestructuras, nodos (sensores, vehículos terrestres, etc.) mediante un portador de los mensajes (el UAV) encargado de transmitir la información al centro de control. La interfaz que programamos en esta investigación permite reprogramar el plan de vuelo de un vehículo aéreo no tripulado para recoger la mayor cantidad posible de información tanto de los sensores como de los vehículos terrestres. La interfaz de la red oportunista que creamos está integrada en fase de pruebas dentro de un entorno de simulación llamado ISIS+ [12] en el cual los componentes de software del UAV pueden desarrollarse bajo escenarios de tráfico aéreo reales y que además permite evaluar las operaciones automáticas del UAV como es la reconfiguración en tiempo real del plan de vuelo. En este artículo nos hemos enfocado en la utilización de un único portador de mensajes (el UAV) para proporcionar la comunicación entre los sensores distribuidos de las 3 zonas de la planta nuclear y los vehículos de emergencia con el centro de control. En trabajos futuros analizaremos la red oportunista con múltiples UAVs así como protocolos de encaminamiento cooperativos ya que consideramos que múltiples portadores de mensajes pueden mejorar potencialmente la capacidad de la red. Por otra parte, cuando múltiples sensores de un mismo waypoint intentan comunicación con el UAV, o cuando un

vehículo terrestre de forma simultánea a algún sensor se encuentra en el rango de transmisión del UAV puede crearse una contención de la transmisión. En este artículo consideramos únicamente la diferencia de prioridad entre los datos que aportan los vehículos terrestres (alta prioridad) y los datos de los sensores. En trabajos futuros diferenciaremos el nivel de prioridad de los sensores dependiendo de la zona de la planta nuclear en que se encuentran. Se incluirá en el encabezado de los paquetes un bit que indicará la prioridad del mensaje cuando sea generado. Cuando los sensores de un waypoint detecten que el UAV está en su rango de transmisión, los sensores informarán acerca del número de mensajes que tienen en el buffer y de sus prioridades para que el UAV en tiempo real planifique de manera inteligente el tiempo de contacto que puede tener con cada sensor. De esta manera el UAV podría reducir la posibilidad de contención de la transmisión que puede ocurrir con el esquema que tenemos actualmente.

AGRADECIMIENTOS Esta investigación es parte del proyecto “Operaciones RPAS en el cielo único Europeo” TRA2013-45119-R parcialmente financiado por el Ministerio Español de Educación y Ciencia.

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Angelica Reyes es profesora del departamento de Arquitectura de Computadoras de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) desde el año 2002. Pertenece a la Escuela de Telecomunicaciones e Ingeniería Aerospeacial de Castelldefels. Es miembro del grupo de investigación Comunicaciones inteligentes y aviónica para sistemas aéreos robustos no tripulados (ICARUS). Obtuvó su Ph.D. en la

UPC en el año 2003.

Enric Pastor es ingeniero en informática de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC). Obtuvó un Ph.D. en Arquitectura de Computadoras en la misma Universidad. Dr. Pastor trabaja en la UPC desde 1992 y actualmente es professor titular en la Escuela de Telecomunicaciones e Ingeniería Aeroespacial de Castelldefels. Dr. Pastor es co-fundador y jefe del grupo de investigación en

Comunicaciones inteligentes y aviónica para sistemas aéreos robustos no tripulados (ICARUS).

Martí Gasull es ingeniero en Telecomunicaciones de la Escuela de Telecomunicaciones e Ingeniería Aeroespacial de Castelldefels de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC). Es alumno del Master en Ingeniería y Gestión de las Telecomunicaciones de la UPC desde 2013 y ha estado trabajando como becario en el grupo de investigación.

Cristina Barrado es profesora titular en el departamento de Arquitectura de Computadoras de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), España. Es miembro del grupo de investigación en Comunicaciones inteligentes y aviónica para sistemas aéreos robustos no tripulados (ICARUS). Sus intereses de investigación incluyen los sistemas aereos no tripulados y su arquitectura, usos civiles, y su integración en

el espacio aerero. Tiene un PhD en Ciencias de la Computación de la UPC.