پژوهشگران دانشگاه واشنگتن برای نخستین بار دستگاهی را به نمایش گذاشته‌اند که با مصرف نزدیک به صفر انرژی میتواند داده‌ها را تا ۲.۸ کیلومتر جابجا کند.این فناوری کاربرد گسترده ای در اینترنت اشیا خواهد داشت.
فناوری تازه پژوهشگران دانشگاه واشنگتن برد وسیله‌هایی مانند RFID که تقریبا بدون مصرف انرژی کار میکنند را از چند متر به چند کیلومتر میرساند.
با این فناوری میتوان بدون نیاز به شبکه وایرلس، گروه بزرگی از وسیله‌ها و سنسورها را به هم وصل نمود. این کار میتواند دگرگونی بزرگی در صنعت‌های گوناگونی مانند کشاورزی دقیق، سنسورهای پزشکی و "وسیله‌های هوشمند پوشیدنی" به وجود آورد.
برای نمونه اکنون زانوبندهای هوشمندی در بازار است که دامنه حرکتی ورزشکاران و یا بیماران را پایش میکنند و یا سنسورهای سنجش عرق برای ورزشکاران و سربازان هست که میزان خستگی و تندرستی آنها را پایش میکنند. این وسیله‌ها به خاطر اینکه نمیتوانند باتری‌های بزرگی با خود داشته باشند، بردی در اندازه چند متر داشته‌اند ولی اکنون با این فناوری تازه، برد آنها به چند کیلومتر افزایش می‌یابد.
کم بودن برد چنین دستگاهها و سنسورهایی کاربرد آنها در پزشکی، خانه‌های هوشمند، شهر هوشمند و کشاورزی دقیق را با محدودیت روبرو کرده بود.
اکنون با این فناوری تازه، پژوهشگران ساخت دستگاهها و سنسورهای ارزان قیمتی که با مصرف بسیار بسیار کم انرژی بتوانند داده ها را به شعاع چند کیلومتری بفرستند شدنی کرده‌اند.
پژوهشگران با راه‌اندازی شرکتی به نام Jeeva Wireless میخواهند تا ۶ ماه آینده سنسورهایی با قیمت ۱۰ تا ۲۰ سنت دلار! به بازار بفرستند که بتواند دما و رطوبت خاک را اندازه گیری کرده و داده‌های آن را به چند کیلومتر دورتر بفرستد. با این محصول میتوان با هزینه‌ای کم بذرپاشی و آبیاری را بهینه کرد تا کارایی کشاورزی بالا برود.
این فناوری تازه میتواند در شهرهای هوشمند نیز کاربرد داشته باشد و بدون نیاز به شبکه و با قیمتی کم زنجیره‌ای از سنسورها را برای سنجش و پایش آلودگی هوا، آلودگی صدا و ترافیک بکار گرفت. و یا سنسورهای ارزان قیمتی ساخت که بدون درنگ و پیوسته، شرایط قلبی بیماران را اندازه گیری و به سیستم‌های پزشکی بفرستند.
سال‌ها است که از وصل کردن همه چیز از فنجان قهوه، حوله گرفته تا همه وسایل پیرامون ما به اینترنت و سیستم‌های هوشمند، سخن گفته میشود ولی تا کنون "هزینه" و "انرژی مصرفی" مانع به اجرا درآمدن آن بوده‌اند. به گفته‌ی Vamsi Talla یکی از پژوهشگران این پروژه :" این فناوری نخستین سیسم وایرلس است که با کمترین هزینه میتواند همه چیز را به هم وصل کند"!
پژوهشگران برای نمونه یک "لنز تماسی" و یک "برچسپ اپیدرمال" برای نصب بر روی پوست ساخته‌اند که با موفقیت داده‌های خود را در شعاع هزار متری درون یک خانه ویلایی منتقل میکنند. این بسیار بسیار بیشتر از فاصله چند متری است که در لنزهای تماسی کنونی شدنی بوده است!
این سیستم ۳ بخش دارد:
- گیرنده ارزان قیمت که موج های فرستاده شده را دریافت و داده های آن را بازخوانی میکند.
هنگامی که سنسور از فرستنده دور باشد برد سیستم ۴۵۷ متر است ولی اگر سنسور در کنار فرستنده باشد برد سیستم تا ۲.۸ کیلومتر افزایش می‌یابد.
برتری این سیستم به این است که در کنار ارزان بودن، مصرف بسیار کمی دارد و میتوان با قراردادن باتری‌های چاپی در آن و یا حتی با شکار انرژی از موجهای محیط، انرژی آن را تامین کرد.
ولی چالش هم بر سر راه آن وجود داشته است. به خاطر ضعیف بودن موجهای رادیویی فرستنده، جدا سازی و تشخیص آنها از نویزهای موجود در محیط دشوار است.
به گفته‌ی "مهرداد حصار" که یکی از پژوهشگران این پروژه است: این کار مانند گوش دادن به صدایی در همهمه‌ی پشت دیواری کلفت، است که شاید چیزهایی میشنوید، ولی تشخیص کلمه‌ها دشوار است. ولی با این فناوری حتی در این شرایط هم میتواند آن کلمه‌ها را تشخیص داد.
پژوهشگران با مدلسازی تازه‌ای به نام "chirp spread spectrum" توانسته‌اند با دقت داده‌ها را از نویزها تفکیک کنند.
پژوهشگران همکار دیگر در این پروژه Bryce Kellogg , Joshua Smith و Ali Najafi (علی نجفی) بوده اند.
شاید اینها را هم بپسندید:
"اینترنت اشیا" چیست؟
برچسب هوشمند پوستی برای پایشِ صداهای بدن
کشاورزی دقیق
افزایش ۱۰۰ برابری بازده کشاورزی
سنسورهایی که پژوهشگران با حمایت اتحادیه اروپا برای کشاورزی مدرن ساخته‌اند
کشاورزی دقیق با مصرف بهینه آب
لینک منبع خبر: