Электропроводка станет антенной для беспроводных датчиков

Беспроводные датчики, рассеянные по всему зданию, могут контролировать все: от влажности и температуры до качества воздуха и уровня освещенности. Это очень удобно, пока не приходит время менять батареи. Обычно это происходит каждые несколько лет, а процесс замены вызывает массу хлопот и выливается в круглую сумму.

Исследователи из Вашингтонского университета уменьшили расход энергии за счет использования электрической проводки в стенах здания в качестве антенны, усиливающей сигнал. Это расширяет сферу применения беспроводных датчиков благодаря тому, что аккумулятор может работать в пять раз дольше.

Технология, получившая название SNUPI, отправляет данные по беспроводной сети на частоте, резонирующей с медной проводкой в стенах здания. Медные провода, которые могут быть на расстоянии до 4,5 метров от датчиков, играют роль огромной приемной антенны и ретранслируют данные на частоте 27 МГц к базовой станции, подключенной к обычной электрической розетке в любом месте здания. При этом проводка усиливает сигнал и позволяет маломощным датчикам, которые в обычном режиме имеют дальность связи несколько метров, покрыть площадь здания в почти 300 квадратных метров.

Прототип датчика при передаче данных потребляет менее одного мВт энергии. Серийные версии будут еще экономичнее благодаря более энергоэффективным алгоритмам вычислений и наличию приемной антенны для двусторонней связи между датчиками и базовой станцией. Это позволит датчику получить подтверждение, что все данные переданы правильно, и избавит от необходимости тратить энергию на дублирующую передачу.

Весьма важно и то, что для большинства беспроводных датчиков стены являются помехой, в то время как SNUPI наоборот лучше всего работает в зданиях с большим количеством стен. Это особенно важно для надежного пожарного и санитарного контроля многоквартирных домов, больниц, гостиниц и общежитий. В настоящее время в таких зданиях организовать эффективную беспроводную сеть датчиков весьма непросто.

Датчик посылает радиосигналы по беспроводной сети, они резонируют с медными проводами в стенах здания, после чего проводка передает сигнал на базовую станцию, подключенную к розетке.