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Casi todos los aspectos de la vida se sustentan en las comunicaciones móviles de datos, desde la banca y la sanidad, hasta las redes sociales. La sociedad genera una gran cantidad de datos para transmitir, procesar y analizar, a menudo en línea. Para reducir la congestión de la red, los servicios informáticos se trasladan a los dispositivos de los usuarios y a las estaciones base móviles, una estrategia denominada «computación perimetral». Eso aumenta la energía necesaria para mantener nuestra vida en línea.
Para resolverlo, el proyecto GREENEDGE apoya desarrollar sistemas informáticos energéticamente eficientes para la tecnología móvil perimetral. Financiado a través de las acciones Marie Skłodowska-Curie de la Unión Europea, GREENEDGE reunió a quince investigadores noveles de todo el mundo para seguir un doble método: crear una comunicación más ecológica y una informática más ecológica desde el diseño.
Redes que consumen mucha energía
Los estudios demuestran que el consumo de energía de las redes de datos aumenta espectacularmente, y rivaliza con el sector de la aviación. Las redes, que consumen mucha energía, dependen de servicios informáticos basados en algoritmos de inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático.
Con la 5G y los nuevos servicios basados en IA, los algoritmos se trasladarán al perímetro de la red inalámbrica móvil, y su huella de carbono global aumentará significativamente. El proyecto GREENEDGE reconoció la urgencia y propuso una investigación innovadora para abordarlo.
«La tecnología es cada vez más compleja», explica el coordinador del proyecto GREENEDGE, Michele Rossi, profesor de Ingeniería de la Información en la Universidad de Padua (Italia). «Esta complejidad requiere mucha más comunicación y computación. GREENEDGE pretende sustituir la tecnología actual por algo más eficiente energéticamente».
Innovación en la información
os investigadores desarrollaron nuevos algoritmos energéticamente eficientes para entrenar y ejecutar modelos de IA en redes, y diseñaron e implantaron soluciones de «hardware» que priorizaban el bajo consumo de energía. También estudiaron la viabilidad de usar fuentes de energía renovables, como paneles solares, para alimentar la infraestructura de la red. Por último, desarrollaron algoritmos de IA vanguardistas para la computación perimetral que eran significativamente más eficientes energéticamente que los modelos actuales.
Los estudiantes de la red se formaron en aspectos técnicos del proyecto en varias instituciones de investigación de toda Europa y colaboraron con socios industriales como operadores de telecomunicaciones, especialistas en internet de las cosas (IdC) y desarrolladores de ciudades inteligentes. A su vez, durante los talleres y las sesiones de formación se les dotó de competencias interpersonales, como comercialización y gestión de proyectos, con el fin de prepararlos para convertirse en futuros líderes en el campo de la tecnología de la información sostenible.
Como destaca Rossi: «Nuestros investigadores están sometidos a más presión que los estudiantes de doctorado normales. Con más formación, más responsabilidad, más entregables y más compromisos dictados por el calendario del proyecto. Al final, vemos a un profesional, y creo que eso es una gran ventaja para ellos».
Hasta la fecha, el proyecto GREENEDGE ha producido algunos resultados innovadores. Han logrado reducir un 43 % el consumo de energía de los dispositivos perimetrales para mejorar la velocidad y la duración de la batería, y han desarrollado un entrenamiento de IA más inteligente que reduce la transferencia de datos y el uso de energía. Además, han propuesto un sistema de previsión del tráfico para ciudades inteligentes que ahorra energía y algoritmos para optimizar la duración de la batería en tareas de IA.
En particular, los socios de GREENEDGE han recibido nuevos fondos europeos para SUPERIOT, un proyecto cuyo objetivo es desarrollar un prototipo de dispositivo del IdC sostenible y sin baterías. Esas pequeñas unidades pueden instalarse discretamente en las paredes y funcionan con micropaneles solares imprimibles que usan luz fotovoltaica o de interior, lo que las hace muy eficientes energéticamente. En el futuro, estos nodos podrían imprimirse en sustratos biodegradables que se disolvieran tras su uso, lo que los haría aún más ecológicos.
El futuro de las TIC
Los impresionantes resultados se han presentado en varias revistas especializadas y en seis congresos de todo el mundo, incluida la Conferencia Mundial de Comunicaciones de 2023 del IEEE en Kuala Lumpur. Además, el proyecto coorganizó dos talleres sobre temas relacionados en la conferencia PerCom de 2024 del IEEE para ampliar la comunidad de investigadores que trabajan en tecnologías de la información sostenibles.
Pero el logro más importante de GREENEDGE va más allá de sus logros inmediatos. Al nutrir a la próxima generación de expertos en informática verde, equipan a los innovadores del futuro para afrontar el aluvión de datos de nuestra presencia en línea, cada vez mayor, y la oleada de dispositivos conectados que se avecina.