· 4 min de lectura · Gaia Lab
El vehículo experimental: un laboratorio 5G con ruedas
Presentamos el vehículo experimental de Gaia Lab: sensores, radios y cómputo de borde sobre un UTV eléctrico, extremo móvil de la red 5G del campus.
En Gaia Lab, el laboratorio de experimentación en tecnologías 5G y B5G del grupo ANTS de la Universidad de Murcia, hemos puesto en servicio un vehículo experimental multidisciplinar para varias líneas de investigación: redes 5G y B5G, comunicaciones vehiculares, percepción, IoT y computación en el borde.
Por qué un laboratorio con ruedas #
Muchas aplicaciones que dependen de la conectividad solo se pueden evaluar en movimiento y sobre terreno real: vídeo de alta resolución, gemelos digitales en el borde, comunicaciones cooperativas o datos multisensor georreferenciados. Necesitábamos un extremo móvil de la red 5G privada del Campus de Espinardo con sensores, radios y cómputo.
La plataforma base es un UTV 100 % eléctrico con tracción 4×4 (un Corvus Terrain EX4 fabricado en Librilla, Murcia). De serie aporta movilidad y energía; el resto del equipamiento es trabajo del laboratorio.
Qué lleva a bordo #
Percepción y posicionamiento #
Sobre la baca va un LiDAR 3D, un escáner láser SICK que genera una nube de puntos en 360° para mapeo, detección de obstáculos y navegación, y que además sirve de fuente de datos pesados para las pruebas de red.
En el techo va también la antena del GNSS de alta precisión, que georreferencia cada medida y cada dato de sensor y alimenta los mensajes de posición y velocidad emitidos en tiempo real.
En el pilar A va la cámara multiespectral, que captura más allá del espectro visible y aporta un flujo de vídeo de alta tasa para las pruebas de transmisión y procesado en el borde.
Cómputo a bordo y en el borde #
Bajo el capó va la unidad de cómputo a bordo, alimentada desde la batería por la caja de fusibles. Procesa los sensores en el propio vehículo (captura, percepción, IA y gemelo digital) sin depender de la nube para lo crítico.
Se suma un rack para equipos de hasta 8U con cómputo de borde de clase servidor, que ejecuta en el vehículo servicios de red, procesado e IA que normalmente vivirían en un centro de datos.
Radios: 5G, IoT y V2X #
Las antenas 5G van en el frontal y, con el módem de a bordo, enlazan con la red 5G SA privada del campus. Sobre ese enlace ensayamos en movimiento el vídeo 4K resistente a pérdidas de cobertura y la predicción con IA del traspaso entre estaciones base.
En la cabina van otras dos radios. Una LoRaWAN a 868 MHz integra el vehículo con el IoT del campus, para correlacionar sus datos con los de la infraestructura (tráfico, energía, entorno). Una OBU aporta la conectividad V2X: mensajes cooperativos con otros vehículos y con las unidades de carretera del campus por PC5 / ITS-G5 y 5G.
Energía #
La batería alimenta todo el equipamiento y admite paneles solares de hasta 10 kWh a través del cargador de a bordo, para prolongar las pruebas en campo y operar lejos de la red eléctrica.
Resumen del equipamiento #
| Elemento | Dónde va montado | Para qué sirve |
|---|---|---|
| LiDAR 3D (SICK) | Baca, techo | Nube de puntos 360°: mapeo, obstáculos, navegación |
| GNSS de alta precisión | Antena en el techo | Georreferenciar medidas y sensores |
| Unidad de cómputo a bordo | Capó | Captura, percepción, IA y gemelo digital |
| Cómputo de borde de clase servidor | Rack, hasta 8U | Servicios de red, procesado e IA a bordo |
| Conectividad 5G | Antenas frontales, módem | Enlace con la red 5G del campus |
| Conectividad IoT | Radio en cabina | Enlace LoRaWAN 868 MHz con el campus |
| Conectividad V2X | OBU en cabina | Mensajes cooperativos por PC5 / ITS-G5 y 5G |
| Cámara multiespectral | Pilar A | Vídeo de alta tasa más allá del visible |
| Batería y paneles solares | Batería del vehículo; entrada solar en el cargador de a bordo | Alimentación de todo el equipamiento; paneles de hasta 10 kWh |
Red táctica desplegable #
El vehículo puede desplegar por sí mismo una red táctica completamente funcional para pruebas y emergencias: llega al lugar, levanta la red con sus radios y su cómputo de borde y ofrece conectividad sin depender de infraestructura fija.
Proyectos #
El vehículo se ha utilizado en los proyectos R3CAV, UNICO5G-CERBERUS, NANCY y 5GASP, y en el Campus de Espinardo hemos grabado demostraciones de NANCY, EMPYREAN y 5GASP. En la de NANCY, el vehículo recorre el campus mientras sus tareas se descargan al borde de la red y se sigue la calidad del enlace 5G. En la de EMPYREAN, su OBU virtual se instancia en el nodo de borde más cercano y migra entre nodos mientras se mueve por el campus. En 5GASP registramos telemetría en tiempo real desde la cabina: cobertura, mensajes y métricas del enlace sobre el mapa. Iremos publicando aquí los resultados y los vídeos.