Các nhà nghiên cứu từ Trường Máy tính và Kỹ thuật thuộc Đại học Missouri-Thành phố Kansas và các nhà nghiên cứu độc lập đã phát triển một mô hình có tên GREENSKY, giúp tăng cường đáng kể hiệu quả sử dụng năng lượng và thời gian hoạt động của Máy bay không người lái (UAV) trong mạng di động.
Trong bối cảnh truyền thông không dây ngày càng phát triển, UAV đóng một vai trò then chốt, đặc biệt là ở các vùng nông thôn, vùng sâu vùng xa và bị thiên tai, nơi thiếu cơ sở hạ tầng mạng truyền thống. Mô hình GREENSKY tối ưu hóa hoạt động sạc của UAV giữa các trạm cơ sở mặt đất tĩnh và trạm tăng áp di động, tăng cường sử dụng năng lượng và cho phép thời gian hoạt động lâu hơn mà không cần sạc lại thường xuyên.
Bằng cách tích hợp Lập trình tuyến tính số nguyên hỗn hợp, mô hình GREENSKY tối ưu hóa quy trình sạc lại và định tuyến cho UAV, từ đó tối đa hóa thời gian bay đồng thời giảm thiểu mức tiêu thụ năng lượng.
Mô hình này sử dụng một cách chiến lược các trạm gốc di động hiện có làm điểm sạc cơ hội, giảm đáng kể khoảng cách di chuyển để sạc lại và đảm bảo UAV có thể hoạt động lâu hơn với ít năng lượng hơn. Kết quả cho thấy GREENSKY giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng—thấp hơn 9.1% so với các giải pháp phỏng đoán truyền thống.
Trưởng nhóm nghiên cứu Pratik Thantharate giải thích: “Mô hình của chúng tôi được thiết kế để làm cho mạng lưới UAV bền vững và hiệu quả hơn. Bằng cách tối ưu hóa cách thức và nơi nạp năng lượng cho UAV, chúng tôi có thể kéo dài đáng kể thời gian hoạt động của chúng, điều này rất quan trọng để đảm bảo dịch vụ liên tục và đáng tin cậy ở những khu vực quan trọng.”
Việc phát triển mô hình tối ưu hóa này không chỉ nâng cao hiệu quả của mạng lưới UAV mà còn thúc đẩy sự đổi mới trong quản lý năng lượng cho các UAV đóng vai trò là trạm căn cứ trên không. Cách tiếp cận này không chỉ hứa hẹn nâng cao khả năng kết nối cho các khu vực chưa được phục vụ đầy đủ mà còn mở đường cho các nền kinh tế thông minh hơn, tiết kiệm năng lượng hơn. công nghệ triển khai trong 5G và hơn thế nữa.
Khi UAV ngày càng được ứng dụng nhiều hơn trong các ngành công nghiệp khác nhau, việc giới thiệu mô hình GREENSKY mang lại cách tiếp cận hiệu quả hơn, tiết kiệm chi phí hơn để quản lý năng lượng UAV và thực hiện nhiệm vụ. Ý nghĩa của mô hình GREENSKY còn mở rộng hơn cả độ tin cậy của dịch vụ được cải thiện. Bằng cách tận dụng hiệu quả cả trạm sạc tĩnh và di động, mô hình này tạo điều kiện cho một khuôn khổ thông minh hơn và mạnh mẽ hơn cho các mạng truyền thông trên không trong tương lai.
Cách tiếp cận này không chỉ hứa hẹn tăng cường khả năng kết nối cho các khu vực chưa được phục vụ đầy đủ mà còn mở đường cho việc triển khai công nghệ thông minh hơn, tiết kiệm năng lượng hơn trong 5G và hơn thế nữa.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Năng lượng xanh và Giao thông thông minh.