分佈在大廈的無線感測器能夠監控任何事物,從濕度、溫度到空氣品質和光線強度。這看起來是個好的科技,但很大的麻煩在於每隔一年就需要更換一次這些感測器的電池,因為大多數的無線感測器傳輸資料是要逐漸損耗電池能量的。
華盛頓大學的研究人員提出一個方法來減少感測器傳遞資料時損耗的電能,即利用大廈內部的電線為傳播信號的天線。這個方式開闊了無線感測器的範圍,同時也使一塊電池使用時間延長至現有感測器的五倍時間那麼久。
這項技術被稱為“利用電力線基礎設施感測器節點(SNUPI)”,它以能夠與大樓牆裏的銅線路發生共振的頻率發送少量的無線資料,華盛頓大學電腦科學與電子工程教授Shwetak Patel說到。銅線路可以在距離感測器15英尺遠的地方接受信號,並能夠表現的像一個巨大的信號接受觸角,以27兆赫的頻率傳播資料到連接大樓某處的電路出口的信號基地。
“這個能量線路還有一個擴展作用,”Patel說到。當許多的低能量感測器只能夠有幾英尺的感應範圍,他說,他說他的雛形感測器能夠覆蓋一個3000平方英尺的家。在大多數的感測器方案中,Patel說,牆壁會阻礙感測器的資料傳輸,但是使用了SNUPI“房子裏越多的牆,我們的系統就應用的越好。”描述這個工作的論文會在9月份丹麥的哥本哈根舉行的電腦普及會議上亮相。
“大多數的關於樓內感測器節點的研究都視樓宇基礎建設為一個難題,” 杜克大學的電子與電腦工程的教授 Matt Reynolds說到。Patel的工作很有意思,因為它“把問題變成焦點”他說到。“與其把大樓的電路線當成困難的一部分,步入當成解決問題方法的一部分。”
使用能量線路來傳遞資料不是一個新的概念。在能量線路上應用寬頻或者是電力線寬頻,都使用能量網來提供互聯網的連通性。但是使用能量線路來增大感測器的感應範圍,並降低他們的能量消耗是很新穎的想法。
研究人員的雛形感測器在傳輸資料到能量線觸角所使用的能量不到一毫瓦。在交流時甚至不到這個能量的十分之一。未來的樣式,Patel說,會降低感測器用於交流所使用的能量,並且包括應用於在感測器和基礎設施之間的雙向交流的接收觸角。這個技術能夠使感測器接接收確認所有的資料都已近被正確的接收。
Patel建立起室內能量監測新興公司叫Zenzi,在今年年初把Zenzi賣給Belkin,又投資另一家公司來把SNUPI商業化。他懷疑這個方法能夠被用到更多的而不只是監測室內空氣品質—它能被用於從可佩帶的感測器或是植入植物體內的醫學設備收集資料。事實上,Patel說,初步的研究已經被展示出來了,像很流行的計步器叫FitBit,它使用SNUPI方案能夠無線發送資料到一個信號基地,並且保持信號電荷一年之久,而不是現有的14天持續時間。
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