Forskere ved University of Washington har utviklet en passiv Wi-Fi-teknologi som gjør at små, batteridrevne IoT-enheter kan kommunisere med vanlige Wi-Fi-enheter samtidig som at de bruker svært lite energi. (Foto: University of Washington)

Passive Wi-Fi

Forskere gjør Wi-Fi supereffektivt

Reduserer effektbruken med mer enn 99 prosent.

Forskere ved University of Washington (UW) har utviklet et Wi-Fi-system som gjør det mulig for små enheter å kommunisere med vanlige Wi-Fi-enheter, som pc-er og smartmobiler, samtidig som at effektbruken reduseres med så mye som 99,99 prosent.

Det er liten tvil om at Wi-Fi, eller WLAN om du vil, er den mest brukte trådløse teknologien for dataoverføring. Relativt høy kapasitet og rekkevidde er blant årsakene. Men sammenlignet med en del andre trådløse teknologier, er Wi-Fi temmelig energikrevende.

Analogt problem

Ifølge forskerne ved UW skyldes dette primært den analoge delen av Wi-Fi-adapterne. Mens den digitale siden av teknologien har blitt svært energieffektiv de siste 20 årene, har ikke det samme skjedd med de analoge komponentene.

Nå mener forskerne at de har løst problemet med energiforbruket til den analoge delen av ligningen, i alle fall for scenarioer hvor energieffektivitet er viktigere enn rekkevidde og hastighet. Tingenes internett med blant annet små, fastmonterte og batteridrevne enheter, er et slik scenario.

Passive Wi-Fi

Nå er det ikke slik at forskerne plutselig har greid å gjøre de analoge RF-komponentene mer energieffektive. Derimot har de greid å skille dem ut fra ligningen. Dette betyr at de små, batteridrevne enhetene kan støtte Wi-Fi uten å ha analoge komponenter. Forskerne kaller det hele for Passive Wi-Fi.

Passive Wi-Fi
Passive Wi-Fi tar i bruk en separat, strømnettilkoblet enhet for å genere de energikrevende radiobølgene. Bilde: University of Washington

Måten dette er gjort på, er å flytte de energikrevende komponentene over i en separat, strømnettilkoblet enhet som da sørger for blant annet å produsere et kontinuerlig signal med en gitt frekvens. Dette signalet sendes ut til omgivelsene og kan selektivt reflekteres eller absorberes av de passive enhetene ved hjelp av en digital svitsj.

– All nettverksfunksjonaliteten, de tunge og effektkrevende delene, gjør at den ene tilkoblede enheten, sier Vamsi Talla, en doktorgradsstudent som har deltatt i prosjektet og vært med på å skrive den vitenskapelige artikkelen om forskningen.

– De passive enhetene reflekterer bare [signalet, journ. anm] for å generere Wi-Fi-pakkene, noe som er en virkelig energieffektiv måte å kommunisere på, sier Talla i en pressemelding.

Kompatibelt

– Sensorene våre kan snakke med enhver ruter, smartmobil, nettbrett eller andre elektronikkenheter med et Wi-Fi-brikkesett. Det stilige er at disse enhetene kan dekode Wi-Fi-pakkene, som vi genererer ved å bruke refleksjoner, slik at du ikke behøver spesialisert utstyr, sier medforfatteren Bryce Kellogg, også han doktorgradsstudent i elektroteknikk ved UW.

Ifølge forskerne kan sensorenhetene gjøre dette med et effektbehov som er en tiendels promille (1/10000) av de mest effektive Wi-Fi-teknologiene som her på markedet. Det snakkes om et effektnivå på 15 til 60 mikrowatt, noe som ifølge forskerne også er mye lavere enn det som kan oppnås med teknologier som Bluetooth Low Energy og ZigBee.

Ulempene

Nå kan man ikke oppnå dette uten ulemper. Rekkevidden reduseres, men i de forskerne kaller for realistiske forhold ved universitets campus, har forskerne kunnet bruke en smartmobil til å kommunisere med de passive Wi-Fi-sensoren over distanser på over 30 meter.

Hastigheten er også redusert. Med effektnivåene som er oppgitt over, er det maksimalt snakk om 11 megabit per sekund. Men dette er likevel betydelig raskere enn det som er mulig med de nevnte, konkurrerende teknologiene.

Til toppen