Internet vecí podporí 10 000x úspornejšie pasívne Wi-Fi

Wi-Fi, zdá sa, stále dokáže prekvapiť. Po nedávno schválenom štandarde Wi-Fi HaLow (v klasifikácii IEEE označovanom ako 802.11ah), je na svete ďalšia prenosová technológia pre internet vecí (IoT) postavená na základe Wi-Fi.

Tentoraz však ide o extrémne energeticky úsporné riešenie, ktoré jeho tvorcovia z University of Washington označili ako pasívne Wi-Fi. Technológia síce nie je štandardizovaná, vtip je však v tom, že z hľadiska fyzickej vrstvy ani o nový štandard nejde. O čo teda ide?

Pozrite siŠtandard Wi-Fi s veľkým dosahom a malou spotrebou je schválený

Mladí vedci z University of Washington vyvinuli nový typ hardvéru, ktorý spotrebuje 10 000x menej energie, ako tradičné zariadenia s Wi-Fi konektivitou a 1000x menej ako Bluetooth, alebo ZigBee. Zariadenie s pasívnym Wi-Fi má len základný čip a anténu, zatiaľ čo žrút energie, ktorým je rádiofrekvenčná časť (RF) s vysielačom a prijímačom, sa nachádza v samostatnom napájanom zariadení.

Funguje to tak, že RF vysielač vysiela do priestoru tradičné Wi-Fi vlny, ktoré prijme zariadenie s pasívnym Wi-Fi prostredníctvom svojej antény. Aj pomocou malej energie z elektromagnetických vĺn dokáže do signálu „nabaliť“ dátové pakety a tie sa zas pomocou odrazených vĺn šíria ďalej. Technické detaily technológie nájdete v dokumente „Passive Wi-Fi: Bringing Low Power to Wi-Fi Transmissions“.

pasivne Wi-Fi_graf
ZDROJ | University of Washington

Pasívne zariadenia sa dajú vyhľadať a spárovať s bežnými mobilnými telefónmi a počítačmi s Wi-Fi konektivitou. Napriek nízkemu výkonu (cca 0,015 mW) má takéto spojenie dosah až 30 metrov, čo technológii otvára dvere k využitiu v rôznych senzoroch a iných zariadeniach pre internet vecí.

Zariadenie teda nevysiela, ale len zrkadlí odrazené vlny, ktorá však stihne modulovať. Keďže pasívne Wi-Fi používa základný štandard 802.11b, jeho prenosová rýchlosť je maximálne len 11 Mbit/s. V porovnaní s inými WPAN technológiami ako Bluetooth, alebo ZigBee, je však s prehľadom schopné konkurencie.

Pozrite siIoT – Internet vecí nie je vôbec od veci

Autori projektu uvádzajú príklady aplikácií a úspor. Napríklad nízkovýkonová kamera OV7690 s VGA rozlíšením, ktorá sníma 1 obrázok/s, má spotrebu 10mW. Dátový tok dosahuje 2,45 Mbit/s a pri použití Wi-Fi čipsetu od Gainspanu, alebo Texas Instruments má celý systém spotrebu 680 mW. Z toho 670 mW pripadne na existujúci Wi-Fi čipset. Ak by bol nahradený čipom pre pasívne Wi-Fi, životnosť batérie v kamere by sa zvýšila 50-násobne.

pasivne Wi-Fi_mobil
ZDROJ | University of Washington

Rôzne domáce senzory, ktoré používajú na prenos údajov Bluetooth Low Energy, alebo ZigBee protokoly, majú životnosť batérie od 3 mesiacov, do troch rokov. Ak by sa nahradil prenos cez Bluetooth, resp. ZigBee, ktoré počas vysielania spotrebujú 35 mW výkonu, pasívnym Wi-Fi so spotrebou 15 mikrowattov, životnosť batérií by sa zvýšila na viac ako 10 rokov.

https://www.youtube.com/watch?v=AZ-tISX-7Cw

Pasívne Wi-Fi je teda reálnou technológiou, ktorá zlepšuje vyhliadky pre rozvoj internetu vecí. Vedci z University of Washington pritom priniesli pred rokom aj inú „energetickú“ technológiu na báze Wi-Fi. Power over WiFi (PoWiFi) využíva existujúce WiFi routre nie na napájanie relatívne náročných spotrebičov ako sú smartfóny, ale na udržiavanie ultra nízko-výkonových senzorov pre IoT.

ZdrojUniversity of Washington

Komentáre k článku