Señales inalámbricas que predicen inundaciones repentinas

Su colega “dijo que los investigadores en el campo tenían mediciones limitadas porque el equipo que los meteorólogos usaban para recolectar datos meteorológicos (incluidos los satélites de radar) es costoso de comprar y mantener, especialmente en los países en desarrollo”, cube Messer-Yaron.

Por eso, afirma, los datos de alta resolución sobre temperatura, calidad del aire, velocidad del viento y niveles de precipitación suelen ser inconsistentes, lo que supone un problema cuando se intenta producir modelos y predicciones precisos.

A Messer-Yaron, experto en procesamiento de señales y comunicación celular, se le ocurrió la concept de utilizar señales de comunicación inalámbrica existentes para recopilar datos meteorológicos, ya que las redes de comunicación están repartidas por todo el mundo.

En 2006, ella y su equipo de investigación desarrollaron algoritmos que procesan y analizan datos recopilados por redes de comunicación para monitorear las precipitaciones. Miden la diferencia de amplitud de las señales transmitidas y recibidas por los sistemas para extraer los datos necesarios para predecir inundaciones repentinas.

El método se demostró por primera vez en Israel. Messer-Yaron está trabajando para integrarlo en las redes de comunicación de todo el mundo.

Por su trabajo, recibió el premio de este año. Medalla IEEE por tecnologías ambientales y de seguridad por “contribuciones a la detección del medio ambiente mediante redes de comunicación inalámbrica”. El premio está patrocinado por toyota.

“Recibir una medalla IEEE, que es el premio de más alto nivel que se puede obtener dentro de la organización, fue realmente una sorpresa y me sentí muy feliz de poder [receive] eso”, cube. “Me sentí orgulloso de que IEEE pudiera evaluar y ver el potencial de nuestra tecnología para el bien público y recompensarla”.

Pasión por la enseñanza.

Al crecer en Israel, Messer-Yaron estaba interesado en el arte, la literatura y la ciencia. Cuando llegó el momento de elegir una carrera, le resultó difícil decidirse, cube. Al last, eligió la ingeniería eléctrica, pensando que sería más fácil disfrutar del arte y la literatura como pasatiempos.

Después de completar su servicio obligatorio en el Fuerzas de Defensa de Israel En 1973 comenzó sus estudios universitarios en la Universidad de Tel Aviv, donde encontró su pasión: el procesamiento de señales.

“La ingeniería eléctrica es un tema muy amplio”, afirma. “Como estudiante universitario, aprendes todas las partes que componen la ingeniería eléctrica, incluidas la física aplicada y las matemáticas aplicadas. Disfruté mucho de las matemáticas aplicadas y pronto descubrí el procesamiento de señales. Me pareció bastante sorprendente cómo, mediante el uso de algoritmos, se pueden dirigir señales para extraer información”.

Se graduó con una licenciatura en EE en 1977 y continuó su educación allí, obteniendo títulos de maestría y doctorado en 1979 y 1984. Se mudó a los Estados Unidos para ocupar un puesto postdoctoral en Yale. Allí trabajó con IEEE Life Fellow. Peter Schultheissconocido por su investigación sobre el uso de sistemas de sensores en acústica submarina.

Inspirado por la pasión de Schultheiss por la enseñanza, Messer-Yaron decidió seguir una carrera en el mundo académico. Fue contratada por la Universidad de Tel Aviv como profesora de ingeniería eléctrica en 1986. Fue la primera mujer en Israel en convertirse en profesora titular en la materia.

“Ser profesor de una universidad pública es el mejor trabajo que puedes hacer. No gané mucho dinero, pero al last de cada día, recordaba lo que hice. [with pride].”

Durante los siguientes 14 años, realizó investigaciones sobre procesamiento estadístico de señales, estimación de retardo de tiempo y procesamiento de conjuntos de sensores.

Su pasión por la enseñanza la llevó por todo el mundo como profesora visitante en Yale, la Instituto de Tecnología de Nueva Jerseyel Instituto Politécnico de Parísy otras escuelas. Colaboró ​​con colegas de las universidades en proyectos de investigación.

En 1999 fue ascendida a directora del programa de pregrado en ingeniería eléctrica de la Universidad de Tel Aviv.

Un año más tarde, le ofrecieron una oportunidad que no pudo rechazar: servir como científica jefe del Ministerio de Ciencia, Cultura y Deportes de Israel. Se tomó un año sabático de la enseñanza y durante los siguientes tres años supervisó la política científica del país.

“Yo creo [working in the public sector] Es parte de nuestro deber como docentes, especialmente en las universidades públicas, porque eso te convierte en un intelectual público”, cube. “Trabajar para el gobierno me dio una visión amplia de muchas cosas que como profesor no ves, ni siquiera en una universidad grande”.

Cuando regresó a la universidad en 2004, Messer-Yaron fue nombrada directora de la nueva escuela de estudios ambientales. Supervisó la asignación de fondos para la investigación y habló con los investigadores individualmente para comprender mejor sus necesidades. Después de tomar un café con un investigador, se dio cuenta de que period necesario desarrollar una mejor tecnología de seguimiento del clima.

Hagit Messer-Yaron muestra con orgullo su Medalla IEEE por Tecnologías Ambientales y de Seguridad en la Ceremonia de Honores IEEE de este año. La acompañan la presidenta electa del IEEE, Kathleen Kramer, y el presidente del IEEE, Tom Couglin.Rob Cohen

Uso del procesamiento de señales para monitorear el clima

Debido a que el planeta se está calentando, el riesgo de inundaciones repentinas aumenta constantemente. El aire más cálido retiene más agua, lo que provoca precipitaciones más intensas de lo ordinary y provoca más inundaciones, según Estados Unidos. Agencia de Protección Ambiental.

Los datos sobre las precipitaciones normalmente se recopilan mediante radares satelitales y pluviómetros terrestres. Sin embargo, las imágenes de radar no proporcionan a los investigadores lecturas precisas de lo que sucede en el terreno, según un Artículo de Ensia. Los pluviómetros son precisos pero proporcionan datos sólo de áreas pequeñas.

Por eso Messer-Yaron se propuso desarrollar tecnología que se conecte a redes celulares cercanas al suelo para proporcionar mediciones más precisas, cube. El uso de la infraestructura existente elimina la necesidad de construir nuevos radares y estaciones meteorológicas.

Los sistemas de comunicación registran automáticamente el nivel de la señal transmitida y el nivel de la señal recibida, pero la lluvia puede alterar patrones de ondas que de otro modo serían suaves. Al medir la diferencia en la amplitud, los meteorólogos podrían extraer los datos necesarios para rastrear las precipitaciones utilizando algoritmos de procesamiento de señales.

En 2005, Messer-Yaron y su grupo probaron con éxito la tecnología. Al año siguiente, sus “Monitoreo Ambiental por Redes de Comunicación Inalámbrica” artículo fue publicado en Ciencia.

El algoritmo se utiliza en Israel en asociación con los tres principales proveedores de servicios celulares del país. Messer-Yaron reconoce, sin embargo, que negociar acuerdos con empresas de servicios celulares en otros países ha sido difícil.

Para ampliar el uso de la tecnología en todo el mundo, Messer-Yaron lanzó una pink de investigación a través de la Cooperación europea en ciencia y tecnología (COSTO), llamado pink de detección de precipitación oportunista conocido como OPENSENSE. El grupo conecta a investigadores, meteorólogos y otros expertos de todo el mundo para colaborar en la integración de la tecnología en las comunidades de miembros.

Desde que desarrolló la tecnología, Messer-Yaron ha ocupado varios puestos, incluido el de presidente de la Universidad Abierta de Israel y vicepresidente del país Consejo de Educación Superiorque acredita instituciones académicas.

Actualmente mantiene su vínculo con la Universidad de Tel Aviv como profesora emérita.

“Ser profesor de una universidad pública es el mejor trabajo que puedes hacer”, afirma. “No gané mucho dinero, pero al last de cada día, recordaba lo que hice [with pride]. Gracias a la libertad académica y la autonomía que tenía, pude hacer muchas cosas además de enseñar, incluida la investigación”.

Para continuar su trabajo en el desarrollo de tecnología para monitorear eventos climáticos, en 2016 ayudó a fundar ClimaCell, ahora Mañana.iocon sede en Boston. La startup tiene como objetivo utilizar infraestructura de comunicación inalámbrica y dispositivos IoT para recopilar datos meteorológicos en tiempo actual. Messer-Yaron fue su científico jefe hasta 2017.

Ella continúa actualizando los algoritmos originales con sus estudiantes, más recientemente con aprendizaje automático Capacidades para extraer datos de mediciones físicas del nivel de señal en redes de comunicación.

Una comunidad international de ingenieros

Cuando Messer-Yaron period estudiante de pregrado, se unió al IEEE por sugerencia de uno de sus profesores.

“No pensé mucho en los beneficios de ser miembro hasta que me convertí en estudiante de posgrado”, cube. “Comencé a asistir a conferencias y a publicar artículos en revistas del IEEE y la organización se convirtió en mi comunidad profesional”.

Ella es una voluntaria activa y miembro de la Sociedad de procesamiento de señales IEEE. De 1994 a 2010 sirvió en la sociedad Comité técnico de Teoría y Métodos de Procesamiento de Señales. Fue editora asociada de Cartas de procesamiento de señales IEEE y Transacciones IEEE sobre procesamiento de señales. Es miembro del consejo editorial de la Revista IEEE de temas seleccionados en procesamiento de señales y Transacciones IEEE sobre procesamiento de señales.

En los últimos 10 años, ha estado involucrada con otros comités del IEEE, incluido el realizar revisión, ética y conducta de los miembrosy política pública international cuerpos.

“No veo mi carrera ni mi vida profesional sin el IEEE”, cube