Изобретено устройство для общения без батарей и проводов

Разработка получила название «технология обратного рассеивания в окружающем пространстве»

Ученые сделали еще один шаг навстречу реализации концепции «Интернета вещей».

Инженеры из Университета Вашингтона разработали новую систему беспроводной связи, которая позволяет устройствам взаимодействовать друг с другом, не используя в качестве источника энергии батареи или провода, сообщается в Science Daily.

Ученые назвали свою разработку «технологией обратного рассеивания в окружающем пространстве». Новая система беспроводной связи использует для своей работы телевизионные вышки и вышки мобильных операторов, которые уже распространены по всему миру и работают круглосуточно. При использовании новой концепции два устройства смогут взаимодействовать друг с другом, обмениваясь нужной информацией за счет отражения существующих в окружающем пространстве сигналов. Исследователи сконструировали небольшие устройства, в которых нет батарей, но есть антенны, способные обнаружить, перехватить и отразить телевизионный сигнал, который затем подхватывается другим таким же устройством.

Технология позволит создать сеть устройств и датчиков, которым для своей работы не нужны будут ни источники питания, ни контроль человека.

Ведущий исследователь проекта и доцент кафедры информатики и инженерии Университета Вашингтона Шиям Голлакота рассказывает о разработке следующее: «Теперь мы можем перепрофилировать постоянно окружающие нас беспроводные сигналы, сделав их одновременно источниками питания и средствами коммуникации. Мы надеемся, что наше открытие найдет свое применение в ряде таких областей, как разработка переносных компьютеров, «умных домов» и самоподдерживающихся сенсорных сетей».

Сеть из воздуха

Исследователи представили результаты своей работы на конференции Специальной группы по передаче данных Ассоциации вычислительной техники, начавшейся 13 августа 2013 года в Гонконге. На конференции их работа была признана одной из лучших.

«Наши устройства формируют сеть прямо из воздуха, – говорит соавтор исследования Джошуа Смит, доцент компьютерных наук, техники и электротехники Университета Вашингтона. – Отражая сигналы, находящиеся в окружающем нас пространстве, мы легко создадим азбуку Морзе для связи устройств без батареек».

Такие смарт-сенсоры можно поместить практически в любые объекты и устройства, после чего можно будет наладить между ними взаимосвязь. Например, встроенные в мост датчики такого рода смогут отслеживать состояние бетона и стали, а затем отправить сигнал тревоги при появлении мельчайшей трещины в указанных материалах. Технологию можно также использовать в привычной нам мобильной или интернет-связи – для передачи текстовых электронных сообщений; в этом случае датчики будут находиться в переносных устройствах, для работы которых не нужен будет никакой аккумулятор.

Исследователи продемонстрировали принцип действия технологии обратного рассеивания на прототипах устройств размером с кредитную карточку, расположенных на расстоянии нескольких метров друг от друга. В обыкновенную плату каждого устройства была вмонтирована антенна со светодиодной лампой, мигающей при приеме сигнала связи с другого устройства.

Группы таких устройств были протестированы в различных условиях в районе Сиэтла: их поместили в жилой дом, на углу улицы и на верхнем уровне гаража. Расстояние до телебашни составляло от полумили до примерно 6,5 километра.

В ходе эксперимента выяснилось, что устройства способны взаимодействовать друг с другом даже при отдалении от телебашни. Устройства принимали передаваемый «коллегами» сигнал со скоростью 1 килобит в секунду, находясь на расстоянии до 2 метров на открытом воздухе и 1 метра в помещении. Этого достаточно, чтобы ​​быстро отправлять показания датчика, текстовые сообщения и контактные данные.

Новую технологию можно также использовать в работающих на аккумуляторах устройствах – например, смартфонах. При использовании данной технологии даже при разряженном аккумуляторе можно будет отправлять текстовые сообщения со смартфона за счет окружающих телевизионных волн.

Приложения можно создавать самые разные, говорят исследователи. Они и дальше планируют улучшать устройство и расширять диапазон его возможностей.