Обход протокола Wi-Fi позволил удвоить дальность связи

Технология Wi-Fi была с самого начала ориентирована на поддержку скоростных цифровых коммуникаций. Поэтому, стандартный протокол 802.11, утверждённый IEEE, по умолчанию считает, что каждое устройство, неспособное передавать как минимум один мегабайт в секунду, находится «вне досягаемости» (out of range). Даже если оно работает и может, например, отсылать полмегабайта в секунду, для Wi-Fi его как бы не существует.

С этой проблемой пришлось иметь дело исследовательской группе Инженерной школы Вашингтонского университета в Сен-Луисе (штат Миссури). Учёные использовали беспроводные сенсоры, чтобы непрерывно собирать информацию о качестве воздуха в домах волонтёров для проекта, спонсируемого Национальным институтом биомедицинской визуализации и биотехнологий (NIBIB). Все, что им требовалось, это послать небольшой пинг и крошечную последовательность данных, но протокол Wi-Fi не позволял сделать это.

В конце концов, им удалось найти способ, как передавать данные на низких скоростях в обход беспроводного протокола, но используя то же оборудование. Об этом было рассказано 22 октября в презентации на 25-й Международной конференции по мобильным вычислениям и сетям (ACM MobiCom 2019).

Инженеры во главе с Филом Лундриганом (Phil Lundrigan), доцентом университета Бригама Янга (штат Юта), запрограммировали сенсор Wi-Fi включать и выключать сигнал по специальному графику, генерируя вне протокола характерную последовательность двоичных нулей и единиц. Таким образом, даже если данные сенсора нельзя было передать по Wi-Fi, маршрутизатор мог извлекать из окружающего фонового шума эту последовательность как подтверждение того, что датчик находится в рабочем состоянии и передаёт информацию.

Группа, которой руководит профессор университета Юты, Снеха Касера (Sneha K. Kasera), смогла в итоге показать, что такой код может передаваться с расстояния, вдвое превосходящего дальность покрытия Wi-Fi.

По мнению Лундригана, их работа открывает путь для дальнейших инноваций. В частности, она может послужить основой для создания ещё более «дальнобойных» беспроводных протоколов, возможно, действующих поверх традиционных технологий, таких как Bluetooth и сотовая связь.

«Мы можем отсылать и принимать данные независимо от того, что делает Wi-Fi, — сказал он. — Всё, что для этого нужно — способность передавать энергию, а затем выполнять измерения шума».

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365