Internet rzeczy może wykarmić się sam

0

Wizja powszechnej obecności w naszym otoczeniu inteligentnych urządzeń wymieniających pomiędzy sobą informacje i dostosowujących swoje działania do zmiennych warunków i oczekiwań stopniowo traci futurystyczny charakter. Jedni stają się orędownikami kolejnego etapu podnoszenia komfortu życia codziennego, u innych wizja ta wywołuje niepokój poprzez skojarzenia ze znanymi wątkami z literatury S-F, opisującymi przejęcie kontroli nad światem przez maszyny. Wydaje się jednak że rozwój internetu rzeczy jest nieuchronny.

Procesory zaszyte w lodówkach samodzielnie uzupełniających zapasy poprzez składanie internetowych zamówień, czy też w żarówkach śledzących aktywność domowników i dostosowujących oświetlenie do ich aktualnych potrzeb nie będą miały kłopotu ze znalezieniem źródeł zasilania. W gorszej sytuacji znajdą się monitorujące otoczenie drobne urządzenia zlokalizowane w miejscach pozbawionych dopływu energii elektrycznej. Baterie nie sprawdzają się w każdych warunkach, a ich okresowa wymiana staje się tym bardziej uciążliwa i kosztowna im więcej pojawia się zasilanego nimi sprzętu. Z kolei mnożącym się pajęczynom kabli również daleko do miana rozwiązania idealnego.

W University of Washington, jednym z największych ośrodków badawczych w USA, podjęto udaną próbę bezprzewodowego zasilania typowych drobnych przedstawicieli internetu rzeczy: czujnika temperatury i kamery. Co najważniejsze, nie użyto żadnego specjalizowanego medium wymagającego w przyszłych masowych zastosowaniach stworzenia odrębnej infrastruktury. Oba urządzenia podkradały bowiem energię emitowaną przez rutery WiFi. Faktem jest że rozwiązania oparte na podobnym pomyśle funkcjonują od dawna. Jednoczesne przesyłanie informacji i energii za pośrednictwem fal elektromagnetycznych stosowane jest w etykietach RFID, kartach zbliżeniowych czy pasywnym sprzęcie NFC, ale technologie te łączy jedno – koncepcja bezprzewodowego zasilania była wpisana w założenia przyjęte przy ich projektowaniu. Tego samego zupełnie nie można powiedzieć o WiFi. Przy tym natężenie fali elektromagnetycznej emitowanej przez punkty dostępowe jest znikome i maleje proporcjonalnie do kwadratu pokonywanego przez nie dystansu, a co najgorsze, hot-spoty nie nadają w sposób ciągły. Naukowcom z Sensors Systems Lab udało się jednak stworzyć odpowiednio efektywne anteny i dobrać elementy prostujące o minimalnym napięciu progowym, dzięki czemu skonstruowanie niewielkich źródeł prądu stałego zasilanych energią fal pochodzących z ruterów okazało się możliwe. Największym wyzwaniem stały się charakterystyczne dla punktów dostępowych przerwy w nadawaniu. Problem rozwiązano za pomocą dość ciekawej sztuczki. Nie wdając się zbytnio w szczegóły opiera się ona na emitowaniu w trakcie owych przerw dodatkowych pakietów UDP, bezużytecznych z punktu widzenia informacyjnego, ale niosących dodatkowe porcje energii. W trakcie wielu prób udało się tak dobrać intensywność ich nadawania by nie zmniejszyć znacząco przepustowości związanej z pakietami TCP, a jednocześnie utrzymać ciągłość bezprzewodowego zasilania.

Pomysł wydaje się niezwykle interesujący, bowiem wymagane zmiany, zarówno w istniejącej jak i rozbudowywanej w przyszłości infrastrukturze WiFi, mają charakter czysto programowy i sprowadzają się jedynie do zmuszenia ruterów bezprzewodowych do wysyłania dodatkowej porcji elektronicznych “śmieci”.

Źródło: Ubergizmo