שיטת תקשורת אלחוטית בלי סוללה

תוכל לשמש בעתיד חיישנים שיהוו חלק ממערך “האינטרנט של הדברים” מבלי לדאוג להם לאנרגיה

מהנדסים מאוניברסיטת וושינגטון הצליחו לפתח מערכת תקשורת אל-חוטית חדשה המאפשרת להתקנים להגיב אחד עם השני מבלי להסתמך על סוללות או על מקור חשמל.

שיטת התקשורת החדישה, שאותה מכנים החוקרים “ambient backscatter”, מנצלת את משדרי הטלוויזיה והטלפונים הניידים שכבר קיימים והסובבים אותנו בכל מקום. שני התקנים מתקשרים אחד עם השני באמצעות החזרה של האותות לשם שיתוף המידע ביניהם. החוקרים הצליחו לבנות התקנים קטנים, ללא סוללות, ובעלי אנטנות המסוגלות לאתר, לנצל ולהחזיר אותות טלוויזיה, שבהם יכולים להשתמש גם התקנים דומים אחרים. הטכנולוגיה תוכל לאפשר פיתוחה של רשת התקנים וחיישנים שתוכל לפעול ללא מקור אנרגיה וללא צורך בפיקוח אנושי במסגרת מה שמכנים “האינטרנט של הדברים”.

“אנו יכולים לנצל מחדש את האותות האל-חוטיים שכבר נמצאים בסביבה שלנו על מנת להמירם הן למקור אנרגיה והן לאמצעי תקשורת,” אמר החוקר הראשי Shyam Gollakota, פרופסור להנדסה ולמדעי המחשב באוניברסיטת וושינגטון. “אנו מקווים כי למערכת החדשה שלנו יהיו יישומים במספר תחומים, לרבות מחשוב לביש, בתים “חכמים” ורשתות חיישנים המקיימים את עצמם באופן עצמאי.”

“ההתקנים שלנו יוצרים רשת על בסיס האותות הנעים באוויר שבחוץ,” אומר אחד מהחוקרים הנוספים. “אתה יכול להסיט מעט את האותות הללו וליצור מעין קוד מורס של תקשורת בין התקנים נטולי-סוללות.”

ניתן יהיה לבנות ולמקם חיישנים חכמים בתוך כל סוג של מבנה, ואז לחבר אותם יחדיו ברשת תקשורת. לדוגמה, חיישנים שימוקמו בתוך גשרים יוכלו לנטר את איכותם של הבטון והפלדה, וברגע המתאים לשלוח התראה כאשר אחד מהחיישנים מאתר סדק קל שבקלים. ניתן יהיה להשתמש בטכנולוגיה זו להקמת רשת תקשורת של הודעות טקסט והודעות דוא”ל דרך התקנים לבישים, ללא הצורך בשימוש בסוללות.

החוקרים בדקו את השיטה החדישה שלהם בעזרת התקני אב-טיפוס בגודל של כרטיס אשראי שמוקמו מספר מטרים אחד מהשני. עבור כל אחד מההתקנים, החוקרים בנו אנטנות שחוברו ללוח בקרה רגיל הפולט אור כאשר מתקבל אות תקשורת מהתקן אחר. קבוצות של התקנים אלו נבדקו במגוון סביבות באזור סיאטל, לרבות בתוך בניני מגורים, בפינות רחוב ובמפלס העליון של חניון רכבים. סביבות אלו היו מרוחקות ממגדל שידור אותות טלוויזיה בין 800 מטרים לבין 10 ק”מ. בניסויים אלו החוקרים מצאו כי ההתקנים אכן הצליחו לתקשר אחד עם השני, אפילו אלו שהיו המרוחקים ביותר ממגדל השידור. ההתקנים הצליחו לקלוט את האותות בקצב של 1 קילובייט לשנייה כאשר הם מוקמו במרחק של 75 ס”מ אחד מהשני מחוץ למבנים, ובמרחק של 45 ס”מ בתוך מבנים. תוצאות אלו מספיקות לשם שידור מידע כגון קריאת חיישנים והודעות טקסט.

את המערכת החדשה ניתן לנצל בקלות גם עבור התקנים המשתמשים בסוללות, כדוגמת טלפונים ניידים חכמים. ניתן להתאים אותם כך שכאשר הסוללות נגמרות, הטלפון עדיין יוכל לשלוח הודעות טקסט תוך רתימת האנרגיה מתוך אותות הטלוויזיה הסובבים אותו. החוקרים טוענים כי לשיטה שלהם יש אינספור יישומים אפשריים, והם מתכננים להגביר את הטווח היעיל של רשת התקשורת הזו.

הידיעה על המחקר