Líneas de investigación

El desarrollo de las diferentes capacidades se levará a cabo en alguna de las líneas de investigación soportadas por los grupos de investigación involucrados en el programa de doctorado:

las cuales se describen a continuación.

1. Investigación en Redes, Sistemas, Servicios y Tecnologías de Telecomunicación.

El desarrollo de la Sociedad de la Información requiere la existencia de infraestructuras de redes y sistemas de telecomunicación basadas en las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones emergentes. Esta línea de investigación trata de dar respuesta a dicha necesidad a través de actividades de investigación y formación de investigadores que den respuesta a los futuros retos de este contexto. La actividad dentro de esta línea de investigación propicia la consecución de dichos objetivos a través de la concreción de la actividad complementaria e interrelacionada entre investigadores.

Parte de la actividad investigadora se desenvuelve en el desarrollo de sistemas y electrónica de comunicaciones y radiotecnia, incluyendo circuitos de radiofrecuencia y microondas, base fundamental en el desarrollo de los sistemas de telecomunicación. También deben destacarse las actividades de investigación en sistemas de radiación, que incluyen la medida, caracterización, diseño e implementación de antenas avanzadas (inteligentes y adaptativas) que den soporte a los modernos y futuros sistemas de comunicación, como son la radiodifusión digital (empleando estándares DAB+, DVB-T2), UAVs (utilizando tecnologías WiMax y LTE) y servicios de localización en interiores (basados principalmente en Zigbee y GNS).

También es sustancial la actividad investigadora relacionada con el diseño e implementación de amplificadores de potencia de alta frecuencia, redes y sistemas de telecomunicación, tecnologías y comunicaciones por satélite, comunicaciones y sistemas de señalización ferroviarios, técnicas de tratamiento digital de señal (incluyendo SDR y sistemas MIMO) aplicado a sistemas y circuitos de telecomunicación y redes inalámbricas de sensores.

Otra parte importante de las actividades de investigación tienen como catalizador fundamental las nuevas arquitecturas de redes y servicios ubicuos y seguros, las cuales protagonizan adelantos en diferentes áreas científico-tecnológicas, así como en diversos campos de aplicación entre los que cabe citar: ejes estructurales en las Ciudades del Futuro (principalmente Smart-Environment, Smart mobility, Smart-Living, Smart-Economy y Smart-People) , Internet del Futuro, Internet de las Cosas, Internet de los Servicios, redes inalámbricas de sensores y actuadores, redes ad-hoc, o redes de objetos inteligentes. Algunos aspectos que se abordan son la flexibilidad, resiliencia, confiabilidad (y seguridad de la información), tolerancia a fallos, eficiencia energética, respuesta en tiempo real, interfaces abiertos de acceso y creación de servicios, gestión de la calidad de las comunicaciones, soporte para plataformas heterogéneas, auto-configuración y auto-reparación, así como la escalabilidad de las redes.

Dichas líneas de actividad se complementan con la investigación y desarrollo de tecnologías y servicios propios de los requisitos de la Sociedad de la Información y el Conocimiento, en áreas tan criticas como la e-salud, la e-accesibilidad, la administración electrónica y el e-gobierno. En los ámbitos referidos se demanda la integración de tecnologías accesibles, móviles y seguras que den soporte a sistemas y servicios con interfaces adaptados a usuarios discapacitados, personas vulnerables y también en situación de dependencia. El desarrollo de interfaces multimodales, junto con la innovación en sistemas basados en conocimiento permite su uso efectivo en contextos tan diversos como el Hogar Digital, la Teleasistencia y la escuela adaptada, ya sea usando las comunicaciones móviles, la TV interactiva o las tecnologías web. La investigación en los aspectos más tecnológicos sobre redes telemáticas, tráfico, gestión y los sistemas software relacionados con los mismos también es fuente de actividad en esta línea, contribuyendo a la nueva generación de redes, sistemas y servicios de telecomunicación.

2. Investigación en Instrumentación y Sistemas Electrónicos.

Esta línea de investigación centra su actividad en la formación de investigadores en el campo de la instrumentación y los sistemas electrónicos que permitan el desarrollo de las TIC y la Sociedad de la Información.

La actividad investigadora está centrada en la concepción, desarrollo e innovación de sistemas electrónicos en las áreas de instrumentación para experimentos científicos y tecnológicos complejos, codificación y descodificación de imágenes, televisión y vídeo digital, transmisión de datos, audio y vídeo sobre redes de difusión digital (redes basadas en IP) y optimización del consumo en terminales móviles multimedia. Dentro de estas áreas se buscarán nuevas soluciones basadas en los sistemas de adquisición de datos inteligentes (implementados con lógica reconfigurable), el procesado de señal e imágenes y el reconocimiento de patrones (utilizando FPGAs y GPUs), la implementación de sistemas empotrados con requisitos de tiempo real (utilizando SOC, FPGAs y arquitecturas PCIe) y la utilización de técnicas especificas de sincronización para sistemas distribuidos (basadas en IEEE1588 y White Rabbit).

Una parte importante de la actividad dentro de esta línea se centra en los grande experimentos científicos como ITER, JET, TJ-II y en sectores tecnológicos -estratégicoscomo el aeronáutico donde se aplican estas tecnologías en el campo de la monitorización de la salud de las estructuras (SHM). La incorporación de sistemas de aprendizaje automático a los procesos de adquisición de datos es un elemento esencial cuyo valor añadido puede ser clave no solo en la propia captura de datos (por ejemplo, detección de condiciones estadísticamente anormales) sino en el pre-procesamiento de los mismos (identificación de eventos y sistemas de clasificación). Un aspecto básico en el aprendizaje automático es la incorporación de medidas de confianza (por ejemplo, probabilidades) en cada predicción. La combinación de lo indicado anteriormente y de las técnicas avanzadas de instrumentación, junto con los sistemas embebidos permitirá modelar y definir una nueva generación de instrumentos.

3. Investigación en Integración de Sistemas Fotovoltaicos en Redes Inteligentes.

Esta línea de investigación centra su actividad en el estudio de la integración de los sistemas fotovoltaicos en las redes inteligentes de distribución de electricidad, como sistemas de aprovechamiento energético para un desarrollo sostenible de la Sociedad de la Información.

Las ciudades inteligentes basadas en las TIC, Smart Cities, serán en el corto plazo una pieza clave Sociedad de la Información y, a su vez, estarán fundamentadas en redes inteligentes de distribución de electricidad, Smart Grids. Estas Smart Grids están basadas en un nuevo modelo energético que se fundamenta en tres pilares: generación distribuida basada en energías renovables y gestionadas mediante las TIC. Aquí radica el sentido de incorporar esta línea de investigación en el programa de doctorado: la integración del trinomio TIC - Smart Grids - Sistemas Fotovoltaicos distribuidos para el desarrollo de la Sociedad de la Información.

El objetivo de esta línea de investigación se centra, precisamente, en esta integración.
Integrar sistemas fotovoltaicos en las Smart Grids de la Sociedad de la Información pasa por predecir con precisión la producción de los sistemas fotovoltaicos; por gestionar su carácter intermitente mediante sistemas inteligentes de predicción y gestión de la producción; por incorporar sistemas de acumulación y de gestión de la energía mediante TICs para controlar la interacción de los sistemas fotovoltaicos con las Smart Grids; y finalmente, por incorporar TICs para el análisis automático de fallos de "performance" de los sistemas fotovoltaicos en su fase de operación y mantenimiento, reduciendo así su coste y complejidad por su carácter distribuido.

Por tanto, los ejes vertebrales de esta línea de investigación son:

  • Métodos avanzados de diseño, simulación y predicción energética de sistemas fotovoltaicos: que permitan la optimización del diseño y la "gestionabilidad" de su producción por el operador de la red inteligente.
  • Métodos de integración masiva y distribuida de sistemas fotovoltaicos en las redes eléctricas inteligentes: basados en la predicción y mitigación de las fluctuaciones de potencia fotovoltaica que permitan penetraciones del 30% en las redes eléctricas inteligentes.
  • Gestión energética inteligente de sistemas fotovoltaicos: basada en la integración de sistemas de acumulación y en el desarrollo de estrategias de gestión energética, que permitan responder a los requisitos de las redes inteligentes, tales como la elección del período de inyección de la electricidad, control de rampas de potencia, gestión inteligente del binomio producción-consumo, etc.
  • Operación y mantenimiento en contextos de generación fotovoltaica distribuida. Integración de sistemas TIC para el análisis automático, detección y diagnosis de fallos, y así posibilitar esquemas de operación y mantenimiento adaptados al carácter distribuido de esta tecnología.
  • Métodos avanzados para el control de calidad de los sistemas fotovoltaicos y de sus componentes: orientados a procedimientos de licitación y de "commissioning" de centrales y edificios fotovoltaicos. Incluye el desarrollo de especificaciones técnicas de sistemas fotovoltaicos para la fiabilidad, estabilidad y seguridad de su integración en las redes eléctricas inteligentes.
  • Estudio de las aplicaciones más relevantes: como la autogeneración y el autoconsumo en edificios fotovoltaicos inteligentes, o las plantas fotovoltaicas "despachables" por el operador del sistema.
  • Fiabilidad de células, módulos y sistemas fotovoltaicos. Estudio de mecanismos de envejecimiento. Técnicas de ensayos acelerados de fiabilidad de células solares. Evaluación de fiabilidad y análisis de "mantenibilidad" de sistemas fotovoltaicos distribuidos.

 

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