RFocus: «умная» антенная стена для усиления и фокусировки радиосигналов
Специалисты Лаборатории искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (MIT CSAIL, Cambridge, Massachusetts, USA) представили прототип устройства, способного в несколько раз усилить радиосигнал, в том числе и в частотных диапазонах сетей Wi-Fi и 5G. В числе главных преимуществ своей разработки ученые называют энергоэффективность, дешевизну и возможность использования в любом небольшом помещении, где невозможно установить антенны.
Новая технология получила название RFocus. Прототип представляет собой «умную» поверхность - двумерный массив, состоящий более чем из 3 тыс. миниатюрных антенн. Сама поверхность не содержит активных усилителей сигнала, и выполняет функцию своеобразного зеркала или линзы, либо отражая радиосигнал, либо пропуская его насквозь. Антенны, из которых состоит поверхность, управляются с помощью специально ПО, и способны фокусировать принимаемый радиосигнал на том или ином конкретном устройстве (или сразу нескольких устройствах). Применение RFocus позволяет десятикратно усилить принимаемый радиосигнал любого типа, одновременно удвоив пропускную способность канала.
Экономия и доступность
Главное преимущество новой технологии, как считают разработчики – ее дешевизна. Стоимость каждой антенны, задействованной в RFocus, составляет всего несколько центов. Поэтому предполагается, что устройство при массовом его производстве будет доступным всем пользователям.
Второй важный момент – энергосбережение. Система не содержит активных усилителей сигнала, поэтому ее энергопотребление сведено к минимуму.
И третье преимущество – возможность размещения практически в любых помещениях и условиях, будь то комната в жилом доме, офис, склад или промышленное предприятие. Одним из форм-факторов «умной» поверхности, как предполагают ее разработчики, станет покрытие в виде тонких обоев.
«Основная цель исследования – возможность использовать элементы окружающей среды и организовать их для направления сигнала, - заявил в СМИ автор исследования Хари Балакришнан (Hari Balakrishnan). - Если вы хотите иметь беспроводные устройства, которые передают сигнал с наименьшей мощностью, но при этом обеспечивают хороший уровень, то наша технология - один из перспективных способов.
RFocus для IoT
Как считают эксперты, в первую очередь возможностью использовать RFocus заинтересуются разработчики систем для «Интернета вещей». Зачастую датчики, которыми оснащаются устройства, входящие в экосистему IoT, миниатюрны, и их невозможно оснастить мощными антеннами. В такой ситуации «умная» поверхность способна обеспечить конечные устройства системы «Интернета вещей» стабильным беспроводным соединением, и обеспечить их взаимодействие даже в помещениях достаточно большой площади, без установки приемо-передающих модулей.
Соавтор исследования, аспирант Венкат Арун (Venkat Arun) считает, что разработанная система может стать очень эффективным решением для организации складского хранения, где необходимо обеспечивать сигналом и управлять сотнями датчиков, контролирующих машины и инвентарь. Самой большой проблемой была настройка антенн таким образом, чтобы уровень сигнала был максимальным, и использование каких-либо дополнительных датчиков не предполагается. Мы закончили разработку технологии, которая показала себя удивительно надежной, - прокомментировал он.
Кроме этого, полагают эксперты, технология может найти применение в «умных» домах, на предприятиях будущего, в сетях связи стандарта 5G.
О сроках запуска разработки в промышленную эксплуатацию, даже предполагаемых, пока не сообщается. Известно лишь, что Венкат Арун намеревается представить технологию RFocus перед участниками 17-го симпозиума USENIX по проектированию и внедрению сетевых систем (Symposium on Networked Systems Design and Implementation, NSDI), который пройдет в последних числах февраля в калифорнийском городе Санта-Клара (USA).
Опубликовано 07.02.2020