Инженеры разрабатывают WiFi-радиостанции со сверхнизким энергопотреблением

• Новое радио со сверхнизким энергопотреблением Wi-Fi потребляет всего 28 микроватт для передачи данных со скоростью 2 мегабита в секунду на расстояние 21 метр.
• Он может позволить использовать интеллектуальные устройства без батарей и полностью беспроводные домашние устройства.

Несмотря на постоянно растущую популярность устройств Интернета вещей (IoT), их полезность ограничена временем автономной работы. Значительная часть энергопотребления этих устройств приходится на радиомодуль Wi-Fi, особенно при передаче данных с высокой пиковой скоростью.

Существующим радиостанциям Wi-Fi обычно требуется мощность в сотни милливатт для подключения устройств Интернета вещей к приемопередатчикам WiFi. Вот почему устройства со встроенным Wi-Fi требуют частой подзарядки, использования внешних источников питания или больших батарей для работы.

Теперь исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали крошечное устройство, которое потребляет примерно в 5000 раз меньше энергии, чем существующие радиомодули Wi-Fi, для подключения устройств Интернета вещей к стандартным сетям Wi-Fi.

Устройство потребляет всего 28 микроватт (мкВт) для передачи данных со скоростью 2 мегабита в секунду на расстояние 21 метр. Его можно интегрировать со смартфонами, небольшими камерами и датчиками. Клиентам не нужно покупать дополнительное оборудование, поскольку оно может обеспечить прямую связь между устройствами Интернета вещей и ближайшей точкой доступа Wi-Fi.

Как это работает?

Для работы со значительно низким энергопотреблением Wi-Fi-радио передает данные, используя метод, называемый обратным рассеянием. В физике обратное рассеяние относится к отражению волн или сигналов обратно в том направлении, откуда они пришли. В основном он используется в фотографии, астрономии и УЗИ.

Ссылка:Калифорнийский университет в Сан-Диего

Этот недавно разработанный чип улавливает входящие радиоволны (сигналы Wi-Fi) от ближайшей точки доступа Wi-Fi или устройства (например, ноутбука). Затем он изменяет сигналы, кодируя на них свои собственные данные. Наконец, закодированные сигналы отражаются по отдельному каналу WiFi на другую точку доступа или устройство.

Радиомодули WiFi с очень низким энергопотреблением, встроенные в крошечные микросхемы. Площадь каждого чипа составляет 1,5 квадратных миллиметра. | Кредит:Дэвид Байо | Калифорнийский университет в Сан-Диего

Чтобы создать такую ​​маломощную радиотехнологию Wi-Fi, исследовательская группа разработала компонент под названием приемник пробуждения. Он отвечает за «пробуждение» Wi-Fi радио только тогда, когда устройствам IoT необходимо передавать / получать данные. В остальное время он остается в режиме низкого энергопотребления, потребляя всего 3 мкВт энергии.

Исследовательская группа также продемонстрировала улучшенную версию своей технологии, которая включает специальную интегральную схему для данных обратного рассеяния. Это делает всю систему компактной и более эффективной, позволяя устройству работать на больших расстояниях (до 21 метра).

Читайте:Новое гибкое устройство может преобразовывать сигналы Wi-Fi в электричество

В общем, это первый практичный чип, который можно использовать в маломощных компактных устройствах. По словам исследователей, это может ускорить разработку носимых устройств с низким энергопотреблением, интеллектуальных устройств без батарей и более портативных полностью беспроводных домашних устройств.