Nell'era odierna in rapido sviluppo dell'intelligenza e dell'autonomia, i sistemi senza equipaggio (come UAV, UGV e USV) sono diventati una forza vitale nella difesa nazionale, nella risposta alle emergenze, nell'industria e nella ricerca scientifica. Per ottenere la collaborazione multi-macchina, il controllo remoto e la trasmissione dati in tempo reale, il collegamento di comunicazione wireless è il fulcro del sistema. Una delle tecnologie più rappresentative in questo campo è la Rete Ad-Hoc Wireless (WANET).

Una rete ad-hoc wireless è un'architettura di rete wireless distribuita che non richiede una stazione base fissa o un nodo centrale. Tutti i nodi possono agire simultaneamente come terminali e ripetitori, ottenendo l'inoltro automatico delle informazioni e la connessione dinamica attraverso la tecnologia di routing multi-hop. In altre parole, la rete può formare, mantenere e riparare automaticamente i percorsi di comunicazione in base all'aggiunta, allo spostamento o alla disconnessione dei nodi, possedendo un'estrema flessibilità e resilienza.

Questa caratteristica di "auto-organizzazione e auto-riparazione" la rende ideale per l'uso in ambienti complessi, sconosciuti o carenti di infrastrutture per sistemi senza equipaggio, come missioni tattiche, soccorso in caso di calamità, monitoraggio forestale e pattugliamento di frontiera.

Nelle operazioni di sciami di UAV o nelle missioni industriali, i collegamenti tradizionali punto-a-punto spesso faticano a soddisfare le esigenze di comunicazione dinamiche di ambienti complessi. Le reti ad hoc wireless raggiungono la "comunicazione a sciame" attraverso la collaborazione multi-nodo, offrendo i seguenti vantaggi significativi:

Controllo cooperativo multi-UAV: Ogni UAV può agire come un nodo, condividendo posizione, velocità e dati di missione in tempo reale tramite la rete Ad Hoc, consentendo il volo in formazione e il coordinamento della missione.

Trasmissione a lungo raggio e non in linea di vista (NLOS): I dati possono essere inoltrati automaticamente tramite ripetitori multi-hop, mantenendo una comunicazione stabile anche quando alcuni UAV sono dietro ostacoli.

Elevata affidabilità e resistenza alle interferenze: Attraverso il routing dinamico e i meccanismi di salto di frequenza, la rete seleziona automaticamente il percorso ottimale in ambienti con interferenze, garantendo segnali di comando e video ininterrotti.

Implementazione rapida e auto-riparazione: Quando un nodo va offline o viene danneggiato, la rete ricostruisce automaticamente il percorso, garantendo una comunicazione ininterrotta.

Nelle applicazioni pratiche e industriali, come la ricerca e il soccorso in caso di calamità, la mappatura del territorio, la prevenzione degli incendi boschivi e l'ispezione delle linee elettriche, le reti Ad Hoc sono diventate un supporto di comunicazione indispensabile per i sistemi multi-UAV.

Gli UGV sono utilizzati principalmente per pattugliamenti urbani, operazioni minerarie, ricognizioni sul campo di battaglia e operazioni speciali. Questi scenari spesso comportano gravi ostruzioni del segnale e ambienti complessi, rendendo inefficace la comunicazione tradizionale della stazione base. Le reti ad hoc wireless consentono agli UGV di formare una rete di comunicazione a maglia sul terreno:

È possibile lo scambio di dati a bassa latenza tra i veicoli, supportando l'evitamento collaborativo degli ostacoli, la pianificazione del percorso e il controllo in tempo reale.

La trasmissione a lunga distanza tra i veicoli e il centro di comando viene raggiunta tramite ripetitori multi-hop, mantenendo la comunicazione anche quando gli edifici ostruiscono la connessione tra il centro di controllo e il veicolo bersaglio.

Trasmissione sincrona di dati video e telemetrici: La rete ad hoc ad alta larghezza di banda può trasportare simultaneamente video ad alta definizione e segnali di controllo, fornendo un collegamento stabile per la guida senza equipaggio e il funzionamento remoto.

Attualmente, i prodotti di rete ad hoc wireless ad alte prestazioni (come la serie IWAVE FDM) stanno combinando la tecnologia Software-Defined Radio (SDR) e la rete Mesh auto-riparante per ottenere una larghezza di banda maggiore (100 Mbps+), una latenza inferiore (<20 ms) e prestazioni NLOS più forti.

La convergenza di queste tecnologie consente alla comunicazione dei sistemi senza equipaggio di passare dal "controllo a macchina singola" all'"intelligenza a sciame", raggiungendo una vera collaborazione intelligente distribuita.

In futuro, sia nella comunicazione di emergenza urbana, nelle reti di ricognizione militare, sia negli sciami di robot industriali e nella logistica intelligente, la tecnologia di rete ad hoc wireless diventerà uno degli standard di comunicazione fondamentali per i sistemi senza equipaggio.

Con le sue caratteristiche di networking autonomo, auto-riparazione e decentralizzazione, le reti ad hoc wireless forniscono soluzioni di comunicazione sicure, efficienti e affidabili per droni, veicoli senza equipaggio e altri sistemi autonomi. Con l'ulteriore integrazione di 5G, SDR e algoritmi di intelligenza artificiale, le reti Ad-Hoc svolgeranno un ruolo ancora più cruciale nella futura comunicazione a sciame senza equipaggio.

Moduli di collegamento wireless avanzati come FDM-6825PTM rappresentano questa tendenza, ponendo solide basi per le future reti di comunicazione intelligenti senza equipaggio.