美研发无源WiFi设备:耗电量为传统设备万分一

Njc0-fxqxcnp8525015

这种无源Wi-Fi技术可以利用极其微弱的电能实现传统Wi-Fi设备的传输功能,而耗电量仅为传统Wi-Fi设备的耗电量的万分之一。

  美国华盛顿大学计算机科学家和电子工程师近日研发出一种新型的Wi-Fi技术–无源Wi-Fi。这种无源Wi-Fi设备可以利用极其微弱的电能实现传统Wi-Fi设备的传输功能,而耗电量仅为传统Wi-Fi设备的耗电量的万分之一。

  Wi-Fi是一种可以将便携式电脑、智能手机、打印机等终端以无线的方式互相连接起来的技术,其优势在于可以让使用者摆脱复杂、纷乱的线缆的束缚。但是,Wi-Fi的劣势也很明显。使用Wi-Fi网络,会消耗大量的电能,连接到Wi-Fi网络上的各种设备电量消耗都非常快。

  美国华盛顿大学一个由计算机科学家和电子工程师组成的研究团队近日研发出一种新型的Wi-Fi技术——“Passive Wi-Fi”(无源Wi-Fi)。研究人员通过试验证明,无源Wi-Fi系统传输Wi-Fi信号所使用的电量要比传统无线通信平台(如低能耗蓝牙、Zigbee等)的耗电量要小1000倍。研究人员将于三月份在第十三届USENIX网络系统设计与实现专题研讨会上报告研究成果的具体内容。这一研究成果也被《麻省理工科技评论》评为“2016十大突破技术”之一。

  研究团队负责人之一、华盛顿大学计算机科学与工程专业助理教授希亚姆-格拉科塔表示,“我们想知道能否几乎不用任何电能就可以实现Wi-Fi信号的传输,这就是无源Wi-Fi的开发理念。我们实现了Wi-Fi传输,而且用电量要比现有最好的Wi-Fi设备的耗电量小10000倍。”无源Wi-Fi首次实现Wi-Fi信号传输速率高达每秒11兆位。这一速率虽然比现有最大的Wi-Fi速率要小,但是却比蓝牙传输速度高出11倍。

uvJc-fxqxcnr5268197

在无源Wi-Fi的架构中,一些耗电量大的模拟功能被赋予网络中的一个独立设备,这个设备接通电源。无源传感器几乎不需要电能就可以实现与路由器、智能手机及其它Wi-Fi设备进行通信。

  无源Wi-Fi除了可以节省各种无线终端设备的电池寿命外,还将有助于物联网的实现,因为这种技术可以让所有的家居设备和可穿戴传感器通过Wi-Fi连接起来,而无需担心电量的损耗。为了实现低能耗Wi-Fi传输,研究团队必须要减少无线电传输过程中的数字与模拟运算。在过去20年里,运算中的数字侧变得极为节能,而模拟组件仍然要消耗大量的电能。在无源Wi-Fi的架构中,一些耗电量大的模拟功能被赋予网络中的一个独立设备,这个设备接通电源。一组传感器只需要利用一个数字转换器简单地反射和吸收信号,就可以实现利用极低的能耗产生Wi-Fi数据包。在华盛顿大学的现实环境中,研究人员发现他们的无源Wi-Fi与一部智能手机之间的通信距离可达100英尺(约合30米)。

  研究团队成员瓦姆斯-塔拉介绍说,“在整个网络中,所有的重度耗电部件都由一个接电设备负责,而无源设备只负责反射并产生Wi-Fi数据包,这是一种真正的节能通信方式。”由于传感器所产生的都是真正的Wi-Fi数据包,因此它们可以与任何Wi-Fi设备进行通信。研究团队成员布里斯-科洛格介绍说,“我们的传感器可以与任何路由器、智能手机、平板电脑或任何带有Wi-Fi芯片的电子设备进行对话,而且所有这些设备都可以解码我们通过反射所产生的Wi-Fi数据包,因此你不需要任何特殊的设备。”

  专家认为,这项技术不仅仅可以形成一种全新的通信类型,而且还可以让这个数据密集型世界简单化。比如,所有智能家居应用都可以通过传感器跟踪任何事物,从察看家里的门是否忘记关闭,到看孩子是否已从学校回到家里,都将变得极其容易,因为Wi-Fi信号传输的能耗已变得极低。研究团队负责人之一、华盛顿大学计算机科学与工程专业副教授乔叔亚-史密斯表示,“虽然许多家庭都已经拥有了Wi-Fi设备,但是这并不是最佳选择。现在我们只需要数十微瓦的电量就可以实现Wi-Fi传输,而且比低能耗蓝牙、Zigbee等效率要高得多。”

文  新浪科技(彬彬)

分享到:

相关推荐

  • 20170908053054275

    一边是量子物理,一边是极端重金属,中大教授诠释科研与音乐的完美融合

    音乐,是无数人年轻时的梦想。 豆蔻年华,身为学生的我们曾无比向往歌星那样光鲜的生活,一首劲歌万人敬仰。 但每当我们在长辈的面前说出这样“不切实际”的梦想时,总会得到他们鄙夷的目光,不屑的眼神。 “你就是总想这些乱七八糟的东西成绩才那么差的!” 音乐梦想似乎与成绩优秀的好...

  • 1

    神奇女侠背后鲜为人知的故事,”神奇博士“居然还发明了测谎仪

    神奇女侠是历史上第一位超级女英雄,与超人、蝙蝠侠并驾齐驱,被称为的“DC漫画三巨头”。 超级英雄都有属于自己的超级武器,但神奇女侠的武器却比较奇特,名叫“真言套索”(Lasso of Truth)。 顾名思义,除了能在战斗中作绳鞭武器外,它最奇妙的设定莫过于只要被其套住,无论是人是神都得吐露真言...

  • Bv1fOT5IQAEDqYw

    坦率地算了一下,爱迪生是第23个发明电灯的人

    托马斯·爱迪生,一个令人感到困惑的人。 一个只上过三个月学校却持有1093项专利的成功人士。 一个几乎在所有中国孩子心中留下痕迹的地道美国人。 不夸张的说,在中国的街头随便抓一个学生,十个里有九个能生动地讲出爱迪生发明灯泡的故事来: 爱迪生很早就下定决心要发明一种比煤油灯...

评论 抢沙发

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址

SME 发掘你不知道的科技故事