這個微小的WiFi收音機可以讓我們更接近物聯網

到目前為止,沒有辦法通過互聯網以無線方式控制各種設備,因為沒有雙向無線電智能設備和小到足以使這成為可能。 一項名為HitchHike的新技術可以改變這種狀況。

眾所周知,未來主義者和技術預測者對所謂的物聯網做出了滿眼的預測。 這是一個世界的願景,從植入式生物傳感器和可穿戴設備到智能汽車和智能家居傳感器,所有東西都可以無線地提供和協作,使世界變得更美好,更加互聯。

到目前為止,這仍然是一個夢想。 為了成為現實,物聯網將需要一種新型的小型節能WiFi無線電,以便將命令傳遞到網絡和從網絡傳遞到無數設備。

這就是HitchHike背後的想法,HitchHike是斯坦福大學研究小組的一種小型超低能量無線電台,由電氣工程和計算機科學副教授Sachin Katti和Katti實驗室博士後研究員Pengyu Zhang領導。

研究人員正在描述和展示HitchHike 於11月16舉行的計算機協會SenSys會議上發表。


內在自我訂閱圖形


微量的能量

“HitchHike是第一個自給自足的WiFi系統,只需幾微瓦即可實現數據傳輸 - 幾乎為零,”張說。 “更好的是,它可以與現有的WiFi一起使用,無需修改或額外的設備。 您現在可以使用手機和現成的WiFi路由器使用它。“

研究人員表示,HitchHike功耗非常低,小型電池可以驅動它十年或更長時間。 它甚至有可能從現有的無線電波中獲取能量,並利用從周圍環境中提取的電磁能量來為自身供電,也許是無限期的。

“HitchHike可以引領物聯網的廣泛採用,”卡蒂說。 “傳感器可以部署在我們可以放置具有現有WiFi的鈕扣電池的任何地方。 該技術甚至可以在沒有電池的情況下運行 這將是這一領域的一大發展。“

研究人員表示,HitchHike可以在未來三到五年內用於無線設備。

郵票的大小

Hitchhike原型是處理器和收音機合二為一。 它測量郵票的大小,但工程師認為它們可以使它更小 - 甚至可能比一粒米更小,用於植入生物設備,如無線心率傳感器。

憑藉高達50的測量範圍,能夠以每秒300千比特的速度傳輸 - 比過去最快的撥號調製解調器快幾倍--HitchHike他的系統被命名為HitchHike,因為它的智能設計搭便車來自智能手機或筆記本電腦。 它將這些輸入信號轉換為自己的消息,並在不同的WiFi信道上重新傳輸自己的數據。

到目前為止,在這方面所做出的任何努力的最大的致命弱點就是能源使用。 HitchHike比WiFi無線電消耗10,000倍電流。 它可以在一個簡單的鈕扣電池上運行多年,但研究人員表示,未來版本可能會使用微型太陽能電池板,甚至可以收集傳入WiFi無線電波的能量。

HitchHike是工程界眾所周知的反向散射收音機。 它實際上更像是一個反射器而不是收音機。 HitchHike只是將WiFi信號反射回大氣層 - 一種被稱為反向散射的信號。

'代碼字翻譯'

然而,要成為一個真正的無線電,HitchHike必須首先從簡單地反映現有信息到實際產生自己有意義的信息,實現最重要的飛躍。 為此,HitchHike的設計師開發了他們所謂的“代碼詞翻譯”。

在處理器方面,HitchHike是一個簡單的翻譯設備。 在二進制數字世界中,WiFi信號僅僅是1和0的無窮無盡的流,其中標準WiFi通過一組預定義的代碼字進行傳輸。 HitchHike巧妙地將傳入的代碼字轉換為自己的數據。 例如,如果輸入的代碼字表示零並且HitchHike希望它保持為零,則它會不變地傳遞該代碼字。 但是,如果HitchHike希望將該零值更改為1,反之亦然,則會將其轉換為備用代碼字。

下一部分需要避免原始信號和來自HitchHike的新數據流之間的無線電干擾 - 兩者都是同時傳輸的,如果不進行修改則在同一信道上傳輸。 HitchHike改為將其新信號轉移到另一個WiFi頻道。 它完全利用幾乎沒有動力。

“HitchHike為使用廣泛使用的WiFi基礎設施廣泛部署低功耗WiFi通信打開了大門,並且第一次真正賦予了物聯網功能,”張說。

資源: 斯坦福大學

相關書籍

at InnerSelf 市場和亞馬遜