Как запитать миллиард устройств через WiFi

Как запитать миллиард устройств через WiFi

Инженеры из Университета Вашингтона разработали инновационную технологию, которая использует WiFi-маршрутизатор, как источник повсеместно присутствующей энергии внутри помещений, для запитки различных устройств.
 
Журнал «Популярная Наука» (Popular Science) включил технологию PoWiFi (Power over Wi-Fi) в свою ежегодную премию «Лучшие инновации», как одну из наиболее инновационных и изменяющих правила игры технологий.
 
PoWiFi привлекла внимание ещё раньше в этом году, когда исследователи опубликовали материалы, демонстрирующие как собранная энергия от источников сигналов стандарта WiFi запитывала простой датчик температуры, черно-белую камеру низкого разрешения и блок питания для фитнес-браслета Jawbone.
 
Финальный документ исследователи планируют представить на конференции CoNEXT 2015 (Association for Computing Machinery) в г. Хейдельберг, Германия, на секции прорывных сетевых экспериментов и технологий.
 
«Впервые мы продемонстрировали, что вы можете использовать WiFi-устройства для питания сенсоров, камер и других устройств», сказал руководитель исследования Вамси Талла (Vamsi Talla), студент специальности электронного инжиниринга (UW electrical engineering doctoral student). «Нам также удалось создать систему, которая может сосуществовать с WiFi-роутером и источником энергии. Это не вызывает деградации качества WiFi-сигналов, пока заряжается целевое устройство».
 
Технология PoWiFi может подтолкнуть разработку устройств IoT (Internet of Things), когда небольшие сенсоры интегрированы в такие популярные приборы как мобильные устройства, кофеварки, посудомойки, кондиционеры воздуха и тп. Это может создать условия для таких устройств взаимодействовать друг с другом. Но одна из основных проблем здесь это то как запитать такие маломощные сенсоры без необходимости включать их в какие-либо источники питания. Таких целевых устройств становится все больше, а сами они продолжают уменьшаться в размерах.
 
Команда исследователей обнаружила, что пики неиспользованой энергии WiFi-сигналов часто довольно близки к операционным требованиям некоторых маломощных устройств. Но поскольку WiFi-сигналы отправляются с перерывами, то энергия фактически «утекала» из системы во время периодов тишины.
 
Исследователи решили эту проблему путем оптимизиции устройства стандарта WiFi 802.11 для отправки дополнительных «энергетических пакетов» на каналах WiFi, которые не используются в данный момент WiFi-маршрутизатором. Фактически они усилили или расширили WiFi-сигнал специально для передачи энергии, но без влияния на качество и скорость передачи данных. Эта команда также разработала и сенсоры, которые могут быть интегрированы в различные устройства и способны собирать и работать от такой энергии.
 
В своих экспериментах исследователи продемонстрировали, что PoWiFi система может запитать без проводов маломощную камеру Omnivision VGA с расстояния 17 футов (около 5-6 метров), обеспечивая возможность накапливать энергию для съемки кадра каждые 35 минут. Также решение смогло зарядить батарею фитнес-браслета Jawbone Up24 с нуля до 41% за 2.5 часа.
 
Дополнительно исследователи провели тесты в шести домах. Пользователи обычно не замечали ухудшения при загрузке веб-страниц или при видео-стриминге. Это подтверждает, что PoWiFi технология может успешно передавать энергию через WiFi в реальных условиях без деградации производительности сети.

Хотя первоначальные эксперименты позволили собрать относительно малое количество энергии, исследователи надеются, что есть потенциал, чтобы сделать PoWiFi систему более эффективной.
 
Прим. Wi-Life.ru: технология очень интересна, но пока присутствуют все знаки того, что расширить её эффективность от домашнего использования до корпоративного вряд ли удастся без серьезной деградации производительности сети или существенных доработок технологии. Как можно заметить из статьи исследователи использовали дополнительные частотные каналы для отправки большего количества фреймов специально с целью аккумулирования такой энергии на других устройствах. К сожалению сотовая модель многоканальной частотной архитектуры сети стандарта Wi-Fi требует использования большого количества неперекрывающихся частотных каналов. Использование PoWiFi может привести к существенному росту внутренней интерференции и общему снижению пропускной способности сети WiFi. Особенно это касается частотной полосы 2.4GHz, хотя в 5GHz доступно значительно больше гибкости и возможностей для развития этого направления.
 

Не пропускайте новости Wi-Fi, которые мы публикуем в Новостной Ленте.

Для получения анонсов по выходу новых статей или при появлении новых материалов на нашем сайте подписывайтесь на рассылку.

Присоединяйтесь к нашей группе на Facebook: www.facebook.com/Wi.Life.ru
Мы публикуем интересные новости о Wi-Fi со всего света, информацию о выходе новых статей и расширении контента основных модулей ресурса Wi-Life.ru


Wi-Life.Team

Использование материалов сайта Wi-Life.ru разрешено только с согласия Wi-Life.ru и при наличии прямой ссылки на Wi-Life.ru.

blog comments powered by Disqus