Cambio automático de red

La calidad y capacidad de las redes 4G y Wi-Fi se miden cada 100 ms para adaptar el streaming a las condiciones de la red. Combinado con los algoritmos de enrutamiento, la conexión entre el dron y su controlador se mantiene incluso cuando el Wi-Fi se interrumpe fuertemente. Por lo tanto, cuando el rendimiento efectivo (buen rendimiento) de Wi-Fi es inferior a 1,5 MBps, el sistema cambia automáticamente a 4G.

Para limitar el consumo de datos móviles cuando el piloto está dentro del alcance de la red Wi-Fi del dron, la transición de 4G a Wi-Fi también se realiza automáticamente, sin corte de transmisión de video.

Los algoritmos de optimización de transmisión de video implementados:

“Control de congestión 4G”

El algoritmo de control de congestión permite:

• Medir la pérdida de paquetes en todo el bucle de la red
• Medir la latencia (Tiempo de ida y vuelta)
• Adapte el rendimiento de acuerdo con estos dos parámetros

El objetivo final del algoritmo es maximizar el rendimiento disponible manteniendo la latencia más baja posible. Este algoritmo se implementa en cada una de las interfaces disponibles en el dron, cada una con sus propios parámetros optimizados según la red. Gracias a la información que proporciona este algoritmo, el supervisor del enlace decide el enrutamiento y la interfaz activa.

“Conexión de drones a control remoto en 4G”

ANAFI Ai se conecta al control remoto 4G en menos de 30 segundos cuando el dron no está dentro del alcance de Wi-Fi, y en menos de 15 segundos cuando el dron está dentro del alcance de Wi-Fi.

• Descubrimiento e iniciación de la conexión basada en el protocolo VOIP SIP
• Uso de un servidor de retransmisión para establecer la conexión en redes seguras

Actuaciones de transmisión de video

• Latencia : 300ms
• Seguridad : video y controles asegurados por SRTP/DTLS de acuerdo con webRTC
• Antenas : 28 bandas LTE entre 700 Mhz y 2.6 Ghz

«Sistema de transmisión omnidireccional»

ANAFI Ai dispone de 4 antenas direccionales con reflector (ganancia: 2,5 dBi/antena). El dron determina el mejor par de antenas en función de su orientación y posición en relación con la posición del piloto.

Con una ganancia recombinada de 3,5 +/-1,5 dBi en el plano horizontal del dron, la ganancia de radio de ANAFI Ai es muy homogénea.

La radiación hacia abajo de las antenas se ha mejorado en +4 dB en comparación con ANAFI.

Diseño frontal de radio de alta potencia

El front end de radio permite llevar la potencia al máximo a pie de antena con un muy buen nivel de linealidad y sensibilidad (-94 dBm a 6,5 ​​Mbs), permitiendo alcanzar la potencia máxima del límite FCC.

Conexión Wi-Fi robusta

Parámetros 802.11:

Se seleccionó un subconjunto de parámetros de protocolo para optimizar el rendimiento en los casos de uso de drones: rendimiento relativamente bajo, baja latencia, variabilidad en los niveles de recepción debido a la velocidad del dron, largo alcance, presencia de interferencias. Estos parámetros incluyen la agregación, el número de reintentos, la tecnología MiMo (STBC), la velocidad de datos del marco de gestión y las condiciones de desconexión.

Adaptación y monitorización de caudales

ANAFI Ai monitorea continuamente su estado de conexión a 4 Hz y puede detectar la presencia de interferencias. Esto permite optimizar dinámicamente el rendimiento y el tamaño de los paquetes transmitidos. También alerta al piloto si se encuentra en un entorno particularmente cargado de interferencias o si está a punto de perder la señal.

“Sistema inteligente para evitar interferencias“

ANAFI Ai tiene un algoritmo de evitación de canales (doble banda de 2,4 GHz y 5 GHz) en caso de detección de interferencias.

Reducción de ancho de banda

En el límite de su alcance y si las condiciones lo permiten, ANAFI Ai puede cambiar a un ancho de banda de 10 MHz para mejorar su sensibilidad en 3 dB y ganar un 40% de alcance.

Los algoritmos de optimización de transmisión de video implementados:

Parrot Gen4 Streaming (4ª generación)

“Ocultación de errores”

Este algoritmo reduce el impacto visual de las pérdidas en la red y permite la interoperabilidad de todos los decodificadores, al tiempo que garantiza un flujo sintácticamente completo: las partes de las imágenes que faltan se reconstruyen como partes omitidas, idénticas a las de la imagen de referencia.

Por lo tanto, los fallos están contenidos dentro de las zonas afectadas por las pérdidas y no se extienden a toda la imagen.

Los siguientes gráficos ilustran la tasa de éxito en la decodificación de macrobloques, para una tasa de pérdida de red del 5 %, con y sin las funciones avanzadas de transmisión de ANAFI Ai. El algoritmo asegura una correcta decodificación del 75% de los macrobloques. Estos le permiten al usuario continuar con su misión sin que la pantalla se congele ni se pierda la transmisión.

“Control de congestión”

El algoritmo estima el entorno de Wi-Fi y radio para anticipar y evitar la pérdida de paquetes y la congestión en la red, lo que ayuda a reducir la latencia.

El algoritmo se basa en una estimación de la capacidad del enlace calculada a partir de la tasa de datos y la tasa de error a nivel físico; luego actúa sobre los parámetros de codificación y encapsulación de la red.

metadatos

Los metadatos se transmiten con la transmisión de video. En particular, contienen elementos de telemetría de drones (posición, altitud, velocidad, nivel de batería, etc.) y métricas de video (ángulo de la cámara, valor de exposición, campo de visión, etc.).

La sincronización de las imágenes y los metadatos abren funciones como el posicionamiento preciso del mapa, el rastreo de instrumentos de vuelo dentro del HUD o la inclusión de elementos de realidad aumentada.

La inclusión de metadatos está utilizando métodos estándar (extensión de encabezado RTP); el formato de los datos, definido por Parrot, es público: está disponible dentro del SDK de ANAFI Ai.