这个微小的WiFi收音机可以让我们更接近物联网

到目前为止,还没有办法通过互联网来无线控制各种设备,因为没有双向无线电设备的智能和小巧,足以实现这一点。 一种叫HitchHike的新技术可以改变这一点。

众所周知,未来学家和技术预测人员对所谓的物联网做出了满眼的预测。 这是一个世界的愿景,从植入式生物传感器和可穿戴设备到智能汽车和智能家居传感器,无线地进行配合和协作,使世界变得更加美好和互联。

迄今为止,这仍然是一个梦想。 要成为现实,物联网将需要一种新型的小型节能WiFi无线电,将命令传递到网络和无数的设备。

这就是HitchHike背后的想法,HitchHike是由电气工程和计算机科学副教授Sachin Katti和Katti实验室的博士后研究员张鹏宇领衔的斯坦福大学研究小组的一种极小的超低能量无线电台。

研究人员正在描述和展示HitchHike 在十一月16的计算机协会SenSys会议上发表。


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微量的能量

“HitchHike是第一个自给自足的WiFi系统,能够使用微瓦级的能量进行数据传输 - 几乎为零,”Zhang说。 “更好的是,它可以像现有的WiFi一样使用,无需修改或额外的设备。 您现在可以使用手机和现成的WiFi路由器。“

研究人员说,HitchHike的功耗非常低,一个小电池可以驱动十年甚至更久。 它甚至有可能从现有的无线电波中收集能量,并使用从周围环境中拔出的电磁能量来自我供电,也许是无限期的。

“希奇可能导致物联网被广泛采用,”卡蒂说。 “传感器可以部署在任何地方,我们可以把硬币电池,现有的WiFi。 该技术甚至可能无需电池即可运行。 这将是这个领域的一个重大发展。“

研究人员表示,HitchHike可能在未来三到五年内被纳入无线设备。

邮票的大小

Hitchhike原型是一个处理器和收音机。 它测量的邮票大小,但工程师认为,他们可以使它更小,甚至可能比一粒米用于植入生物设备,如无线心率传感器。

该系统的传输距离达到50米,能够传输高达每秒300千比特 - 比过去的最快的拨号调制解调器HitchHike快几倍,因为其巧妙的设计,该系统被命名为HitchHike,智能手机或笔记本电脑。 它将这些输入信号转换成自己的信息,并在不同的WiFi信道上重发自己的数据。

迄今为止,这个方向上的任何努力都是能量的大用法。 HitchHike比WiFi无线电消耗10,000少一倍的电流。 它可以在一个简单的纽扣电池上运行多年,但研究人员说,未来的版本可能会使用微型太阳能电池板,甚至收获传入的WiFi无线电波的能量。

HitchHike是工程界已知的后向散射电台的变体。 它实际上是一个比收音机更多的反射器。 HitchHike只是将WiFi信号反射回大气 - 这是一种被称为反向散射的信号。

“码字翻译”

然而,作为一个真正的收音机,HitchHike必须首先从简单地反映现有信息到实际产生自己的有意义的信息,做出最重要的飞跃。 为此,HitchHike的设计师开发了他们所谓的“代码词翻译”。

在处理器方面,HitchHike是一个简单的翻译设备。 在二进制数字世界中,WiFi信号仅仅是1和0的层出不穷,标准WiFi通过一组预定义的码字进行传输。 HitchHike巧妙地将传入的代码字转换成自己的数据。 例如,如果传入的代码字表示一个零,而HitchHike希望它保持为零,则它将不变地传递该代码字。 但是,如果希奇希奇希望将这个零变成一个,反之亦然,它将它转换成替代码字。

下一个难题要求避免原始信号与来自HitchHike的新数据流之间的无线电干扰,两者都在同一时间在同一频道上传输,如果不加修改的话。 HitchHike将其新信号转移到另一个WiFi频道。 它几乎不使用任何电源。

“HitchHike为使用广泛可用的WiFi基础设施的低功耗WiFi通信的广泛部署打开了大门,并且首次真正实现了物联网的强大功能”,Zhang说。

Sumber: 斯坦福大学

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