211service.com
Gadżety mobilne, które łączą się z Wi-Fi bez baterii
Nowy rodzaj mobilnego urządzenia bezprzewodowego nie ma baterii ani innego magazynu energii, ale nadal może przesyłać dane przez Wi-Fi. Te prototypowe gadżety, opracowane przez naukowców z Uniwersytetu Waszyngtońskiego, uzyskują całą potrzebną moc, wykorzystując Wi-Fi, telewizję, radio i sygnały komórkowe, które są już w powietrzu.
Moc powietrza: Ta antena zbiera sygnały z telewizji, radia i transmisji komórkowych, dzięki czemu małe urządzenia Wi-Fi mogą działać bez baterii.
Technologia może uwolnić inżynierów od rozszerzania wąsów Internetu i komputerów w zakątki świata, do których obecnie nie docierają. Bezbateryjne urządzenia, które mogą się komunikować, mogą znacznie obniżyć koszty i ułatwić szerokie rozmieszczenie czujników w domach w celu przejęcia kontroli nad ogrzewaniem i innymi usługami.
Inteligentne termostaty dostępne obecnie na rynku, takie jak Nest, są ograniczone tym, że mogą wykrywać temperaturę tylko w ich bezpośrednim położeniu. Umieszczenie tanich, obsługujących Wi-Fi i niewymagających baterii czujników za kanapami i szafkami może dostarczyć szczegółowych danych potrzebnych do zwiększenia skuteczności takich termostatów. Możesz rzucić te rzeczy, gdzie chcesz i nigdy więcej o nich nie myśleć, mówi Shyam Gollakota , adiunkt na Uniwersytecie Waszyngtońskim, który pracował nad projekt .
Bezbateryjne urządzenia Wi-Fi to ulepszenie projektu, który ta sama grupa zademonstrowała w zeszłym roku — te urządzenia mogły komunikować się tylko z innymi urządzeniami takimi jak one (patrz Urządzenia łączą się z pożyczonymi sygnałami telewizyjnymi i nie potrzebują źródła zasilania). Zbudowano wersje, które mogły zasilać diody LED, czujniki ruchu, akcelerometry i przyciski dotykowe.
Dodanie funkcji Wi-Fi sprawia, że urządzenia są bardziej praktyczne. Gollakota ma nadzieję, że założy firmę, która skomercjalizuje tę technologię, która powinna mieć zastosowanie również do innych protokołów bezprzewodowych, takich jak Zigbee czy Bluetooth, które są używane w kompaktowych urządzeniach bez dostępu do przewodowych źródeł zasilania, mówi. Referat na temat nowych urządzeń zostanie zaprezentowany na ACM Sigcomm konferencja w Chicago w sierpniu.
Inżynierowie od dziesięcioleci pracowali nad sposobami generowania energii poprzez zbieranie sygnałów radiowych z powietrza, wszechobecnego zasobu dzięki nadajnikom radiowym, telewizyjnym i sieci komórkowej. Ale chociaż w ten sposób można zebrać wystarczającą ilość energii do obsługi obwodów o niskim poborze mocy, moc wymagana do aktywnego przesyłania danych jest znacznie wyższa. Zbieranie fal radiowych z otoczenia może zbierać moc rzędu dziesiątek mikrowatów. Jednak wysyłanie danych przez Wi-Fi wymaga co najmniej dziesiątek tysięcy razy większej mocy — w najlepszym razie setek miliwatów, a zwykle około jednego wata — mówi Gollakota.
Naukowcy z Waszyngtonu poradzili sobie z tym wyzwaniem, znajdując sposób, aby urządzenia komunikowały się bez konieczności aktywnej transmisji. Ich urządzenia wysyłają wiadomości, rozpraszając sygnały z innych źródeł — przetwarzają istniejące fale radiowe zamiast zużywać energię na generowanie własnych.
Aby na przykład wysłać dane do smartfona, jeden z nowych prototypów przełącza swoją antenę w tę i z powrotem między trybami, które pochłaniają i odbijają sygnał z pobliskiego routera Wi-Fi. Oprogramowanie zainstalowane w telefonie pozwala odczytać ten sygnał, obserwując zmieniającą się siłę sygnału, który wykrywa z tego samego routera, gdy urządzenie bezbateryjne pochłania jego część.
Bezbateryjne urządzenia Wi-Fi nie mogą zebrać wystarczającej ilości energii, aby odbierać i dekodować sygnały Wi-Fi w konwencjonalny sposób. Mogą jednak wykryć obecność poszczególnych jednostek lub pakietów, które składają się na transmisję Wi-Fi. Aby wysłać dane do urządzenia bez baterii, konwencjonalne urządzenie Wi-Fi wysyła określoną serię pakietów, dzięki czemu urządzenie odbierające wie, że powinno nasłuchiwać transmisji. Dane są następnie kodowane w strumieniu kolejnych pakietów z przerwami między nimi. Każdy pakiet sygnalizuje 1, a każda przerwa 0 w wiadomości cyfrowej.
Ranveer Chandra , starszy badacz zajmujący się komputerami mobilnymi w Microsoft Research, twierdzi, że technologia może przyspieszyć marzenia o możliwości wdrażania tanich urządzeń sieciowych, które powoli się pojawiały. Biorąc pod uwagę powszechność Wi-Fi, jest to świetny sposób, aby urządzenia Internetu rzeczy o niskim poborze mocy komunikowały się z dużą liczbą urządzeń wokół nas, mówi. Tagi RFID, w których również brakuje baterii, to najbliższa obecnie stosowana technologia, mówi Chandra. Ale mogą komunikować się tylko ze specjalistycznymi czytnikami, mówi. Podejście waszyngtońskie lepiej pasuje do istniejącej infrastruktury.
Jednak zwiększenie zasięgu systemu będzie ważne, aby był on szeroko użyteczny, zauważa Chandra. W nadchodzącym artykule na temat tej technologii donosi się o zasięgu zaledwie 65 centymetrów, który ledwo zajmuje mały stół, nie mówiąc już o pojedynczym pokoju w domu. Gollakota mówi, że w ostatnich, wciąż nieopublikowanych eksperymentach, zasięg został rozszerzony do nieco ponad dwóch metrów, a 10 metrów i więcej powinno być możliwe.