Wi-Fi достигается при меньшем энергопотреблении в 10000 раз

Обратной стороной является то, что использование Wi-Fi потребляет значительное количество энергии, разряжая батареи на всех подключенных устройствах.Теперь команда компьютерных ученых и инженеров-электриков Вашингтонского университета продемонстрировала, что можно генерировать передачи Wi-Fi, используя в 10 000 раз меньше энергии, чем обычные методы.Новая пассивная система Wi-Fi также потребляет в 1000 раз меньше энергии, чем существующие энергоэффективные платформы беспроводной связи, такие как Bluetooth Low Energy и Zigbee.

Документ с описанием этих результатов будет представлен в марте на 13-м симпозиуме USENIX по проектированию и внедрению сетевых систем.Эта технология также была названа одной из 10 прорывных технологий 2016 года по версии MIT Technology Review.«Мы хотели посмотреть, сможем ли мы добиться передачи данных по Wi-Fi практически без электроэнергии», — сказал соавтор Шьям Голлакота, доцент кафедры информатики и инженерии из Университета штата Вашингтон. «Это в основном то, что обеспечивает пассивный Wi-Fi. Мы можем получить Wi-Fi за 10 000 раз меньше энергии, чем лучшее из существующих».

Пассивный Wi-Fi может впервые передавать сигналы Wi-Fi со скоростью до 11 мегабит в секунду, которые могут быть декодированы на любом из миллиардов устройств с возможностью подключения к Wi-Fi. Эти скорости ниже максимальной скорости Wi-Fi, но в 11 раз выше, чем у Bluetooth.Помимо экономии заряда батареи на современных устройствах, беспроводная связь, которая почти не потребляет энергии, поможет создать реальность «Интернета вещей», когда бытовые устройства и носимые датчики могут обмениваться данными с помощью Wi-Fi, не беспокоясь о мощности.

Чтобы добиться такой маломощной передачи по Wi-Fi, команда по существу разделила цифровые и аналоговые операции, связанные с радиопередачей. За последние 20 лет цифровая часть этого уравнения стала чрезвычайно энергоэффективной, но аналоговые компоненты по-прежнему потребляют много энергии.Архитектура пассивного Wi-Fi назначает аналоговые энергоемкие функции, такие как создание сигнала определенной частоты, одному устройству в сети, подключенному к стене.Массив датчиков генерирует пакеты информации Wi-Fi, используя очень небольшую мощность, просто отражая и поглощая этот сигнал с помощью цифрового переключателя.

В реальных условиях кампуса UW команда обнаружила пассивные датчики Wi-Fi, и смартфон может обмениваться данными даже на расстоянии 100 футов между ними.«Все сетевые, тяжелые и энергоемкие компоненты выполняются одним подключенным устройством», — сказал соавтор Вамси Талла, докторант электротехники. «Пассивные устройства только отражают генерацию пакетов Wi-Fi, что является действительно энергоэффективным способом связи».

Поскольку датчики создают фактические пакеты Wi-Fi, они могут напрямую связываться с любым устройством с поддержкой Wi-Fi.«Наши датчики могут взаимодействовать с любым маршрутизатором, смартфоном, планшетом или другим электронным устройством с набором микросхем Wi-Fi», — сказал соавтор и докторант электротехники Брайс Келлог. «Замечательно то, что все эти устройства могут декодировать созданные нами пакеты Wi-Fi с использованием отражений, поэтому вам не потребуется специализированное оборудование».

Эта технология может обеспечить совершенно новые типы связи, которые были невозможны, потому что потребности в энергии превысили доступные источники питания. Это также могло бы упростить наш мир, в котором много данных.Например, приложения для умного дома, которые используют датчики для отслеживания всего, от чего открыты двери до того, вернулись ли дети из школы домой, обычно используют свои собственные коммуникационные платформы, потому что Wi-Fi очень энергоемкий.

«Несмотря на то, что во многих домах уже есть Wi-Fi, это был не лучший выбор для этого», — сказал соавтор Джошуа Смит, доцент кафедры информатики, инженерии и электротехники из Университета штата Вашингтон. «Теперь, когда мы можем обеспечить Wi-Fi мощностью в десятки микроватт и можем работать намного лучше, чем Bluetooth и ZigBee, вы можете представить себе, что Wi-Fi используется для всего».


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *