Пассивная технология Wi-Fi снижает расход энергии в 10000 раз

При всех удобствах обеспечения широкополосного беспроводного доступа к периферии и цифровым сервисам у технологии Wi-Fi есть один несомненный недостаток: она потребляет немало энергии и вносит значительный вклад в быстрое опустошение аккумуляторов смартфонов и прочих портативных устройств.

Поэтому неслучайно, что разработанная в Вашингтонском университете (UW) система Passive Wi-Fi была названа в обзоре MIT Technology Review в десятке самых революционных технологий 2016 г. В сравнении со стандартными системами Wi-Fi она использует в 10 тыс. раз меньше энергии, и даже считающиеся экономичными решения для беспроводных коммуникаций, такие как Bluetooth Low Energy или Zigbee, оказываются на три порядка более расточительными к заряду батарей.

Принцип действия Passive Wi-Fi описывается в статье, которая будет представлена в марте на 13-м симпозиуме USENIX по проектированию и внедрению сетевых систем.

Инженерам UW удалось в своём решении разделить цифровые и аналоговые компоненты радиопередающего устройства. За два последних десятилетия цифровая техника стала чрезвычайно энергоэффективной, однако аналоговые схемы все ещё потребляют много энергии.

В архитектуре Passive Wi-Fi все аналоговые функции, например, генерирование сигнала на определённой частоте, сосредоточены в одном устройстве, подключаемом к розетке электросети. Другие участники беспроводной сети генерируют пакеты Wi-Fi с минимальными затратами энергии, просто отражая и поглощая этот сигнал с помощью цифрового коммутатора.

В реальных испытаниях системы на территории кампуса UW пассивные IoT-сенсоры и смартфоны могли обмениваться данными на расстояниях до 30 метров. Быстродействие передачи при этом достигало 11 Мб/с, что ниже максимальных скоростей Wi-Fi, но в 11 раз выше, чем у Bluetooth.

Что особенно важно — для декодирования отражённого пассивным устройством сигнала подходит любой из миллиардов уже существующих смартфонов, маршрутизаторов, планшетов и других продуктов с поддержкой Wi-Fi.

«Теперь, когда мы можем реализовать Wi-Fi на десятках микроватт и получить лучший результат, чем с Bluetooth и ZigBee, эту технологию можно применить в любой вообразимой ситуации», считает соавтор статьи, доцент UW Джошуа Смит (Joshua Smith).