Наш современный цифровой мир буквально стоит на плечах различных типов радиосвязи, телефоны, компьютеры и другие портативные электронные устройства общаются с внешним миром при помощи множества беспроводных протоколов, таких, как Wi-Fi. И модернизация одного из таких протоколов означает потенциальную модернизацию способов, при помощи которых мы с вами взаимодействуем с внешним цифровым миром.
Адриан Тань (Adrian Tang), исследователь из Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения, работая вместе с М.К Франком Чангом (M.C. Frank Chang), профессором из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, разработали новый Wi-Fi-чип, предназначенный для использования в мобильной электронике, который использует в 100 раз меньше энергии, нежели другие выпускаемые серийно чипы. Такое кардинальное снижение уровня энергопотребления позволит увеличить время работы от одного заряда аккумуляторной батареи практически каждого устройства, использующего Wi-Fi. Но особо важное значение такое сокращение энергопотребления может сыграть для постоянно увеличивающегося рынка “умных” часов и других портативных носимых электронных устройств.
Когда вы производите какие-либо действия в Интернете, к примеру, читаете наш веб-сайт, ваш смартфон или планшет излучает высокочастотный сигнал, принимаемый роутером, и ваш роутер также излучает сигналы, принимаемые приемником Wi-Fi вашего телефона. Новый Wi-Fi-чип, вместо того, чтобы излучать свой собственный сигнал, отражает сигнал, постоянно излучаемый специальным роутером, модулируя его передаваемой информацией. Таким образом, все “тяжелые” энергетические затраты на передачу сигнала ложатся на плечи роутера, который, как правило, подключен к сети, что позволяет экономить дефицитный заряд аккумуляторной батареи.
Низкие затраты энергии вовсе не означают низкой скорости обмена информацией. Исследователям, проводя испытания нового чипа, удалось добиться передачи информации со скоростью 330 мегабит в секунду, что достаточно существенно опережает показатели большинства существующих роутеров потребительского класса.
“Поскольку наш чип только оставляет “отпечатки” на внешнем сигнале Wi-Fi, ему не требуется энергия для излучения собственного сигнала” – рассказывает Адриан Тань, – “Самой большой трудностью, которую нам пришлось преодолеть, является выделение только одного нужного нам сигнала. Когда мы посылаем сигнал внутри помещения, то каждая поверхность возвращает отраженный сигнал, создавая такую “кашу” в которой очень сложно разобраться без специальных средств”.
В деле выделения основного сигнала принимают главное участие аппаратные средства, сигнальный процессор, специального роутера, которые не только передают несущий сигнал, но и выделяют сигнал, отраженный чипом, модулирующийся возвращаемой информацией. Эта технология имеет очень большое сходство с технологиями радиочастотной идентификации RFID, отличаясь от них только повышенной дальностью действия.
НАСА и Калифорнийский университет имеют совместные права на данную разработку и сейчас находятся на стадии переговоров с другими партнерскими организациями, которые могут взять на себя труд продвижения новой технологии на потребительский рынок. Кроме этого НАСА рассматривает возможность применения этой технологии в космосе, где она позволит сэкономить дефицитную энергию, вырабатываемую солнечными батареями или другими источниками энергии космических аппаратов.