无线噪声协议可以扩展物联网的范围

On-off noise power communication (ONPC)协议在Wi-Fi中创建了一个噪声能量的长距离载体,用于ping IoT设备。

科学家说,可以通过增加无线噪声来显著增加Wi-Fi和物联网网络中使用的其他无线通信的有效范围。

一个由杨百翰大学(Brigham Young University)领导的研究小组称,这种违反直觉的解决方案可以将现有Wi-Fi无线电的范围扩大73码(约合73米)。无线噪声是信号中的一种干扰,通常是不需要的。

这个非常简单的概念通过附加的、无关的通道在Wi-Fi数据流量之上发送无线噪声能量。第二个信道或载波虽然传输速率远低于本机Wi-Fi,但仍会传播得更远,并且在编码后可以用来对传感器执行ping操作,例如,在Wi-Fi链路本身可能因距离、握手不良而失去关联的情况下,查明设备是否处于活动状态。

独立的附加噪声通道的传播距离比本地Wi-Fi传播的距离更大。科学家在论文中说:“它的工作范围超出了Wi-Fi的范围。”

传感器可能仍在有效地收集数据,只是通过不可靠的Wi-Fi链接在网络上离线。可以在附加通道中编码“ 1”和“ 0”,从而也可以打开和关闭传感器。

它是如何工作的

所谓的on-off noise power communication (ONPC)协议,通过软件破解普通Wi-Fi接入点。通过软件将发射机的一部分转换为RF电源,然后将接收机中的元件转换为功率测量装置。由电源产生的噪声能量被编码、发射并由另一端的测量装置拾取。

华盛顿大学的尼尔·帕特瓦里(Neal Patwari)在一份杨百翰大学(Brigham Young University)的新闻稿中说:“如果接入点(或)路由器听到这个代码,它就会说‘好吧,我知道传感器还活着,正试图联系我,但它超出了范围。”。“它基本上是发送一点信息,表明它是活着的。”

BYU解释说,噪音信道比Wi-Fi信道要精简得多。“虽然Wi-Fi需要至少每秒1兆位的速度来维持信号,但ONPC可以将信号维持在每秒1位的速度,是Wi-Fi所需数据速度的百万分之一。”可以想象,这对于物联网传感器管理来说已经足够了。此外,该校还表示,“对于许多支持Wi-Fi的设备来说,一点信息就足够了,这些设备只需要一个开关信息。”。它以灌溉系统为例。

在难以到达的、动态的环境中,保证正常运行的时间,正是这所学校的灵感来源。研究人员发现,他们不断在难以到达的地点安装传感器进行环境物联网实验。

研究小组以一个放置在学生卧室里的传感器为例,在这个房间里,使用者在重要设备前放了一个洗衣篮。它阻断了本地Wi-Fi信号。然后,由于受测学生生活的变化无常,科学家们有好几个星期无法预约到现场,而且他们也不知道在那个关键时期问题出在传感器还是链接上。ONPC可以让他们确信数据是否仍在收集和存储中,而无需进行站点访问。

研究人员认为蜂窝电话,蓝牙以及LoRa也可以使用ONPC。 “无论Wi-Fi在做什么,我们都可以发送和接收数据; 我们所需要的只是传输能量然后接收噪声测量的能力。” BYU的Phil Lundrigan说。

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