science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Uitbreiding van het wifi-bereik voor smarthome-apparaten

BYU-assistent-professor computertechniek Phil Lundrigan. Krediet:BYU-foto

Een groep onderzoekers onder leiding van een professor computertechniek aan de BYU heeft een protocol ontwikkeld dat de afstand die een wifi-apparaat kan verzenden en ontvangen aanzienlijk vergroot.

De technische innovatie vereist geen nieuwe hardware om het signaalbereik voor "internet of things" -apparaten te verbeteren, zoals een deursensor of bewegingsmelder, maar kan de afstand die deze apparaten vanaf een Wi-Fi-toegangspunt kunnen installeren met meer dan 60 meter verlengen, volgens testresultaten.

"Dat is het leuke van deze technologie:het wordt allemaal in software gedaan, " zei Phil Lundrigan, assistent-professor computertechniek aan de BYU. "In theorie, we zouden dit op bijna elk apparaat met Wi-Fi kunnen installeren met een eenvoudige software-update."

Het nieuwe protocol heet On-Off Noise Power Communication en wordt met dezelfde hardware bovenop het bestaande wifi-protocol geprogrammeerd. Terwijl wifi snelheden van ten minste één megabit per seconde (één Mbps) vereist om een ​​signaal te behouden, het "ONPC"-protocol dat Lundrigan en zijn co-auteurs hebben gemaakt, kan een signaal op slechts één bit per seconde houden - een miljoenste van de gegevenssnelheid die nodig is voor wifi.

Om dit te doen, Lundrigan, Neal Patwari van de Washington University (in St. Louis) en Sneha Kasera van de University of Utah hebben de zender in een Wi-Fi-apparaat aangepast om naast gegevens ook draadloze ruis te verzenden. Ze programmeerden in de Wi-Fi-sensor een reeks enen en nullen, in wezen het signaal in- en uitschakelen in een specifiek patroon. De wifi-router kon dit patroon onderscheiden van de omringende draadloze ruis (van computers, televisies en mobiele telefoons) en weet daarom dat de sensor nog iets aan het uitzenden was, zelfs als de gegevens niet werden ontvangen.

"Als het toegangspunt (router) deze code hoort, het zegt, "OKE, Ik weet dat de sensor nog leeft en me probeert te bereiken, het is gewoon buiten bereik, "" zei Patwari. "Het stuurt in feite een stukje informatie dat zegt dat het leeft."

Maar volgens Lundrigran, een beetje informatie is voldoende voor veel Wi-Fi-apparaten die alleen een aan/uit-bericht nodig hebben, zoals een garagedeursensor, een luchtkwaliteitsmonitor of zelfs een sprinklerinstallatie. Tijdens hun onderzoek hebben de auteurs hebben met succes hun ONPC-protocol geïmplementeerd, samen met een slim benoemde applicatie om het protocol te beheren ("Stayin' Alive"), uiteindelijk wordt het bereik van een kant-en-klaar apparaat 67 meter groter dan het bereik van standaard wifi.

De onderzoekers maakten duidelijk dat hun ONPC-protocol niet bedoeld is om wifi of zelfs draadloze langeafstandsprotocollen zoals LoRa te vervangen, maar is bedoeld als aanvulling op wifi. specifiek, alleen wanneer Stayin' Alive detecteert dat het wifi-apparaat de verbinding heeft verloren, het begint met het verzenden van gegevens met behulp van ONPC.

Dat gezegd hebbende, auteurs geloven dat de innovatie LoRa een nog groter bereik kan geven of kan worden gebruikt bovenop andere draadloze technologieën. "We kunnen gegevens verzenden en ontvangen, ongeacht wat wifi doet; alles wat we nodig hebben is de mogelijkheid om energie te verzenden en vervolgens geluidsmetingen te ontvangen, "Zei Lundrigan. "We zouden dit ook op mobiel of Bluetooth kunnen toepassen."

Het onderzoek werd op 22 oktober gepresenteerd op de International Conference on Mobile Computing and Networking in Los Cabos, Mexico.