Utilização de redundância incremental em sistemas de controle preditivo com realimentação sem fio

Abstract

Motivado pelo advento de novas aplicações empregando sistemas de comunicação sem fio que careçam de baixa latência e que sejam ultra confiáveis, e ao mesmo tempo exigindo a capacidade de transmissão de pacotes curtos, apresentamos um método que reduz o consumo de recursos para controle em tempo real de sistemas físicos. Tirando proveito da estreita relação entre os sistemas de controle e comunicação, usamos controle preditivo em pacotes (PPC), juntamente com uma técnica chamada Redundância Incremental, objetivando a redução do consumo de energia dos pacotes transmitidos através da otimização da potência de transmissão e do comprimento de predição do controlador. Os resultados mostram que a estratégia proposta pode economizar até 45% dos recursos quando comparada a um método do estado da arte.

Abstract: Motivated by new wireless applications that rely on ultra-reliable low latency communications, while supporting the transmission of short packets, we introduce a method that reduces the wireless resources consumption for real-time control of physical systems. Leveraging the tight interaction between control and communication systems, we make use of packetized predictive control along with incremental redundancy hybrid automatic repeat request, aiming at minimizing the energy consumption of a packet by optimizing the transmit power and prediction length of the controller. Our results show that the proposed strategy can save up to 45% of wireless resources when compared to a state-of-the-art method.