iPon Hírek

Jön a rettentően energiatakarékos passzív WiFi

Dátum | 2016. 02. 27.
Szerző | J.o.k.e.r
Csoport | HÁLÓZAT

A Washingtoni Egyetem mérnökei egy új technológiát fejlesztettek ki, ami a passzív WiFi nevet viseli, lényege pedig az, hogy a normál WiFi technológiához képest tízezerszer kisebb fogyasztás mellett is megvalósítható az adatátvitel, ezt pedig egy igen ötletes, tökéletesen működőképesnek tűnő trükkel oldják meg. A WiFi napjainkban rengetegféle eszközben van jelen, ám az adatátvitelhez magas fogyasztás társul, ami főként kisméretű mobileszközöknél, illetve viselhető eszközöknél és az IoT termékeknél jelent komoly problémát, hisz az akkumulátoridő alakulására ez jelentős negatív hatást gyakorol. Persze vannak alternatív megoldások is, mint például a Bluetooth LE vagy a ZigBee, ám ezek bizonyos szempontból kompromisszumos megoldásoknak minősülnek. A WiFi esetében a magas fogyasztást az okozza, hogy míg a vezeték nélküli kapcsolatot kezelő digitális részegység Moore törvényének szellemében gyártástechnológia terén folyamatosan fejlődött, így a fogyasztása is jelentősen csökkent, addig az analóg, rádiófrekvenciás kommunikációt végző részegység esetében nem történt komolyabb előrelépés, így az még mindig sokat fogyaszt.
A kutatók elkezdtek gondolkodni, milyen megoldással csökkenthető a WiFi vezérlők fogyasztása, majd arra jutottak, érdemes lenne megvizsgálni, működhet-e a rendszer, ha csak egy adó-vevő szerepel a kommunikációban, az eszközök pedig csak passzív módon dolgoznak, vagyis a visszavert WiFi hullámokba ágyazott csomagokkal, külön analóg rádiófrekvenciás részegység nélkül kommunikálnak. Ebben az esetben az analóg RF egységet egy elektromos hálózatból táplált eszköz tartalmazza – például egy router –, amelynél a fogyasztás nem olyan kritikus szempont, mint a mobileszközöknél. Ezzel a módszerrel jelenleg maximum 802.11b sebességosztályú kommunikáció biztosítására van lehetőség, azaz 11 Mbps-os vezeték nélküli sávszélesség érhető el, cserébe viszont jelentősen csökken a passzív módon üzemelő WiFi vezérlő fogyasztása: a normál megoldásokhoz képest tízezrednyire. 1 Mbps-os sávszélesség esetén 14,48 µW, 11 Mbps-os sávszélesség esetén pedig 49,28 µW fogyasztásról tesznek említést a kutatók. Ez a maximum 11 Mbps-os adatátviteli sávszélesség nagyjából 30 méteres hatótávolságon belül működik.
Szemléletesebb példával ezt úgy kell elképzelni, hogy tradicionális esetben mind a routernél, mind pedig az adott mobileszköznél van egy zseblámpa – ez a digitális és analóg egységgel ellátott WiFi vezérlő –, amelyekkel oda-vissza tudnak kommunikálni egymással, egymás felé villogva – jelen esetben a villogás az adatcsomag. A passzív WiFi esetében a zseblámpa már csak a routernél van meg, a mobileszköz pedig csak egy tükröt kap, amelynek mozgatásával torzítva verheti vissza a felé érkező jelet, így adatcsomagokat sugározhat vissza – jelen esetben ez a digitális vezérlő. A kutatók a prototípus rendszerekben két darab FPGA-t használtak, amelyek rettentő alacsony fogyasztás mellett biztosítottak hozzáférési pontot, erre pedig hagyományos WiFi vezérlővel ellátott eszközök is csatlakozhattak. A későbbiekben passzív WiFi IC-vel dolgozó rendszert okostelefonokba, táblákba és egyéb eszközökbe is lehet majd építeni, valamint a routerek is felkészíthetőek a passzív WiFi támogatására. Íme, a szemléltető videó:
A passzív megoldásnak persze hátránya is van, hisz a nagyfogyasztású, önálló válaszadásra is képes analóg rádiófrekvenciás részegység hiányában a passzív eszköz nem tud önállóan jeleket kibocsátani, így nem tud jelezni a router felé, hogy közlendője van. Emiatt a routernek kell felkérnie az eszközt kommunikációra, ami összességében nem túl nagy probléma, viszont a késleltetést mindenképpen növelni fogja valamelyest. A passzív WiFi támogatással ellátott eszközök tömeges megjelenésére még sokat kell várni, de a technológia elméleti alapjait már lefektették, így csak csiszolni kell rajtuk, hogy széles körben is bevethetővé álljon az újfajta megoldás, ami forradalmasíthatja a vezeték nélküli adatátvitelt. És persze újfajta felhasználási módok előtt is megnyithatja a kapukat.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

8. dbelam
2016.02.27. 18:12
Na megyek és gyorsan kipróbálom, pont ugyanilyen FPGA-m (is) van otthon, majd mesélek, mennyire stabil
(jóféle DE-0 nano board)
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
7. TheEnginee... dbela...
2016.02.28. 20:13
Várjuk/om akár privátban is a végeredményt... Előre is köszönettel!
Sok sikert hozzá!

@cikk:
Ez egy remek ötlet. Csak így tovább!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. dbelam TheEn...
2016.02.29. 09:18
Amit összeraktam hétvégén a board, két százas szög és egy Tesla rádió segítségével kinyomta az 54 Mbps-t is 30 méteren.
Remélem itt azért átjött a szarkazmus, vagy dolgozzak még rajta?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. zodiac83
2016.02.29. 11:46
Jól értettem, hogy ehhez a router sugárzási teljesítményét jelentősen meg kell növelni?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. dbelam zodia...
2016.02.29. 15:42
Vagy az érzékenységét felvinni az egekbe, de igen, combos adó kell hozzá. A sávszél nem probléma (elvileg) csak kérdéses, hogy erre lesz még egy csatorna, ami elnyomja a többit, vagy szanaszét fogják zavarni az összes létező csatornát?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. TheEnginee... dbela...
2016.03.01. 16:23
Sejtettem, hogy nem fenékig tejfel...
Köszi az update-et.
Nyilván adóteljesítmény nélkül halott 5let.
A csatornákkal kapcsolatos felvetésed/kérdésed megalapozott. Erre nekem sincs kielégítő 5letem.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. Zsolt99
2016.03.05. 09:48
A RETTENTŐ típusú nem kell mert nem szeretnék rettegni! Olyan kellene amelyik NAGYON energiatakarékos , ez a típusú is jön még????
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. ChoSimba Zsolt...
2016.03.05. 09:55
De a nagyon energiatakarékos többet fogyaszt, mint a rettentően energiatakarékos.
Miért akarsz nagyobb fogyasztást ?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!