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I sensori utilizzano il cablaggio elettrico dell'edificio come antenna
I sensori wireless sparsi in un edificio possono monitorare qualsiasi cosa, dall'umidità e la temperatura alla qualità dell'aria e ai livelli di luce. Questa sembra una buona idea, finché non consideri il fastidio e il costo della sostituzione delle batterie dei sensori ogni due anni. Il problema è che la maggior parte dei sensori wireless trasmette i dati in un modo che consuma la carica della batteria.
Po 'dribblatore: Questo sensore invia i dati in modalità wireless al cablaggio in rame all'interno delle pareti di un edificio. Il cablaggio trasmette il segnale a una stazione base collegata a una presa.
I ricercatori dell'Università di Washington hanno escogitato un modo per ridurre la quantità di energia utilizzata da un sensore per trasmettere i dati sfruttando il cablaggio elettrico nelle pareti di un edificio come un'antenna che propaga il segnale. L'approccio estende la portata di un sensore wireless e significa che la sua batteria può durare fino a cinque volte più a lungo dei sensori esistenti, affermano i ricercatori.
La tecnologia, chiamata Sensor Nodes Utilizing Powerline Infrastructure (SNUPI), invia un piccolo rivolo di dati in modalità wireless a una frequenza che risuona con il cablaggio in rame nelle pareti di un edificio, afferma Shwetak Patel , professore di informatica e ingegneria elettrica presso l'Università di Washington. Il cablaggio in rame, che può trovarsi fino a 15 piedi di distanza dai sensori, capta il segnale e funge da gigantesca antenna ricevente, trasmettendo i dati a 27 megahertz a una stazione base collegata a una presa elettrica da qualche parte nell'edificio.
La linea elettrica ha un effetto di amplificazione, afferma Patel. Sebbene molti sensori a bassa potenza abbiano una portata di pochi piedi, afferma, i suoi prototipi di sensori possono coprire la maggior parte di una casa di 3.000 piedi quadrati. Nella maggior parte degli schemi di sensori wireless, afferma Patel, i muri impediscono la trasmissione dei dati dei sensori, ma con SNUPI, più muri ci sono in casa, meglio funziona il nostro sistema. Un paper che descrive il lavoro sarà presentato al Informatica onnipresente conferenza a Copenhagen, Danimarca, a settembre.
La maggior parte delle ricerche accademiche sui nodi di sensori interni agli edifici ha considerato l'infrastruttura degli edifici come un problema, afferma Matt Reynolds , professore di ingegneria elettrica e informatica alla Duke University. Il lavoro di Patel è interessante perché capovolge il problema, dice. Il cablaggio dell'edificio è parte della soluzione piuttosto che parte del problema.
Usare le linee elettriche per trasmettere i dati non è un'idea nuova. La banda larga su linee elettriche, o BPL, utilizza la rete elettrica per fornire connettività Internet. Ma usare le linee elettriche per estendere la gamma dei sensori ambientali e ridurre il loro consumo energetico è una novità.
Il prototipo dei ricercatori utilizza meno di un milliwatt di potenza durante la trasmissione dei dati all'antenna powerline e meno del 10% di quella potenza viene utilizzata per la comunicazione. Le versioni future, afferma Patel, ridurranno la quantità di energia utilizzata dal sensore per il calcolo e includeranno anche un'antenna ricevente per la comunicazione bidirezionale tra i sensori e la stazione base. Ciò potrebbe consentire al sensore di accettare la conferma che tutti i dati sono stati ricevuti correttamente.
Patel, che ha fondato una startup di monitoraggio dell'energia domestica chiamata Zenzi, che è stata venduta a Belkin all'inizio di quest'anno, ha lanciato un'altra società per commercializzare SNUPI. Sospetta che l'approccio possa essere utilizzato per qualcosa di più del monitoraggio della qualità dell'aria nelle case: potrebbe anche essere utilizzato per raccogliere dati da sensori indossabili o dispositivi medici impiantati. In effetti, afferma Patel, studi preliminari hanno dimostrato che il popolare contapassi chiamato FitBit, che invia dati a una stazione base in modalità wireless, potrebbe durare un anno con una singola carica, anziché la sua attuale durata di 14 giorni, utilizzando lo schema SNUPI.