Wi-Fi技术大突破,比现在的Wi-Fi省电一万倍

2016/12/18 来源:www.arpun.com 作者:小白
Wi-Fi的好处是它无所不在, 能无线连接笔电与印表机, 所到之处只要有Wi-Fi, 就能用手机随时随地看影片、打网络电话, 也让线上游戏玩家们更方便。

 

但缺点是使用Wi-Fi需消耗大量的电能, 各种装置只要连接着Wi-Fi电量就会耗不停。

 

现在, 由华盛顿大学(University of Washington)的电脑科学家与电机工程师们组成的团队已经证明, 他们有可能能做到只用比传统方式小10000倍的功率来实现Wi-Fi传输。

 

新的「被动式」Wi-Fi(Passive Wi-Fi)系统的用电也比传统的低耗能无线通讯技术(例如:低功耗蓝牙、Zigbee等…)的耗电量还小1000倍, 研究成果将会在三月份的第13届USENIX网络系统设计与实现专题研讨会上发表。

 

Wi-Fi技术大突破,比现在的Wi-Fi省电一万倍

 

这项技术也被麻省理工学院科技评论杂志(MIT Technology Review)评为2016年10大技术突破之一。

 

华盛顿大学一位电脑科学与工程学的助理教授, 也是该团队成员之一的Shyam Gollakota说:「我们想知道是否能几乎不耗电就实现Wi-Fi传输, 基本上被动式Wi-Fi做到了, 而且用电量要比现有最好的WiFi设备小10000倍。 」

 

被动式Wi-Fi首次能实现Wi-Fi信号传输速率高达每秒11兆位, 而且任何一台装置都能接收这些信号并解码, 这个速率虽然比现有的最大Wi-Fi速率要小, 但是却比蓝牙传输速度高出11倍。

 

除了能延长电池使用寿命, 被动式Wi-Fi也将有助于物联网的实现, 因为这种技术可以让所有的家用设备和可穿戴传感器透过Wi-Fi连接起来, 而不需担心耗电的问题。

 

Wi-Fi技术大突破,比现在的Wi-Fi省电一万倍

 

为了实现功耗这么低的Wi-Fi传输, 研究团队必须要减少无线电传输过程中的数位与类比运算。 在过去20年中, 逻辑运算方面已经发展的极为省电, 但模拟组件仍然要消耗大量的电能。

 

在被动式Wi-Fi架构中, 耗电量较大的模拟功能(如:产生特定频率的讯号)会被分配给网络中的独立设备, 这些设备都有接上电源。

 

一组传感器只需利用数据转换器简单地反射和吸收讯号, 就可以实现用极低功耗产生Wi-Fi数据包, 在华盛顿大学的校园环境中实测, 研究团队发现他们的被动式Wi-Fi与一台智慧型手机之间的通讯距离可达100英尺(约30.5米)。

 

Wi-Fi技术大突破,比现在的Wi-Fi省电一万倍

 

一位电机工程博士生同时也是团队的成员Vamsi Talla说:「在整个网络中, 所有高耗电的元件都由同一个接电设备负责, 被动式Wi-Fi设备只负责反射并产生Wi-Fi数据包, 这是一种真正节能的通讯方式。

 

由于传感器所产生的都是真正的Wi-Fi数据包, 因此它能与任何一台使用中的装置进行通讯。

 

另一位团队成员, 也是电机工程博士生Bryce Kellogg介绍说:「我们的传感器可以与任何路由器、智慧型手机、平板电脑或其他带有Wi-Fi晶片的电子设备进行通讯。 有趣的是, 所有这些设备都可以解码通过反射所产生的WiFi数据包, 所以你不需要任何特殊的设备。 」

 

该技术不仅可以实现由于耗电需求超过可供电源而还无法实现的全新类型的通讯, 也能让我们的数据密集型世界简单化。

 

Wi-Fi技术大突破,比现在的Wi-Fi省电一万倍

 

例如, 所有智能家居系统都可以透过传感器追踪任何事物(例如:确认家里的门是否关闭, 或是察看孩子们放学后是否回家), 这些系统通常都使用它们自己的通讯平台, 因为Wi-Fi传输的耗电量已变的极低。

 

团队成员之一, 华盛顿大学计算机科学与工程兼电机工程学副教授Joshua Smith表示:「虽然许多家庭都已经拥有了Wi-Fi, 但这已经不是最佳选择, 现在我们只需耗数十微瓦的功率就能实现Wi-Fi传输, 比低功耗蓝牙、ZigBee都好上许多, 也许未来要用Wi-Fi做任何事情都不是问题了。 」

 

这项研究由美国国家科学基金会、华盛顿大学与高通公司(Qualcomm)资助。
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