Ez az intelligens felület 1000 százalékkal növelheti telefonja jelét

És kímélje az akkumulátort, amíg az rendelkezésre áll.

Kézi készülékeinkkel holtpontra jutottunk, ahol egyszerre szeretnénk kisebb eszközöket, ugyanakkor nagyobb kapcsolati sebességre és energiára is vágyunk. Ironikus módon az egyik általában a másik feláldozásával jön. De a kutatók most egy valószínűtlen új módszert terveztek telefonjaink jelének fokozására anélkül, hogy feláldoznák a terveiket: olcsó tapétaszerű intelligens felület, több ezer antennával.

Ez az intelligens felület egy RFocus nevű platform, amelyet az MIT Számítástudományi és Mesterséges Intelligencia Laboratóriumának (CSAIL) egy csoportja úgy tervezett, hogy hasonlóan működjön, mint egy hatalmas, 5G antenna. A 3000 olcsó antennával megtöltött szoftver által működtetett felület meghatározza, hogyan lehet maximalizálni a jelet a vevő számára a jelek visszaverésével vagy továbbításával a környezetében. A kísérletek során a felület 10,5-szeresére növelhette a jelerősséget.

Az áttörést leíró, hétfőn részletezett cikket a kaliforniai Santa Clarában megrendezett USENIX Symposium on Networked Systems Design and Implementation (NSDI) részvételével tervezik bemutatni. Az eseményre február 25. és 27. között kerül sor.

"A fő cél itt az volt, hogy feltárjuk, használhatjuk-e a környezetben lévő elemeket, és elrendezhetjük-e őket a jel irányítására oly módon, hogy valóban ellenőrizni tudjuk" - mondta Hari Balakrishnan, az MIT professzora, az RFocus cikk vezető szerzője nyilatkozatában. . "Ha azt szeretné, hogy olyan vezeték nélküli eszközök legyenek, amelyek a lehető legkisebb energiával sugároznak, de jó jelet adnak, úgy tűnik, ez az egyik rendkívül ígéretes módszer erre."

Az áttörés befejezheti a versenyt a jobb jelzés érdekében, miközben az eszközöket is fogyaszthatja. A gyártók további antennákat adhatnak az adókhoz és vevőkhöz a jel minőségének javítása érdekében, de ez bonyolultabbá teszi a terveket, és más kérdésekkel is felmerülhet. A készülékeknek vastagabbnak kell lenniük ahhoz, hogy elhelyezzék ezeket az extra antennákat? Szükségük van-e nagyobb elemekre az extra alkatrészek üzemanyagához? Az RFocus egy módszert kínál a jelek növelésére az eszközök megváltoztatása nélkül.

Az RFocus kialakítása viszonylag egyszerű. Antennák sorozatából áll, amelyek képesek vagy átengedni a jeleket, vagy visszatükrözni azokat. Egy szoftvervezérlő kapcsolja ezeket az elemeket a jel erősségének maximalizálása érdekében egy algoritmus segítségével, amely a vevőktől méréseket végez.

Az így kapott tervezés valójában nem adja át a saját teljesítményét. Olcsó háttérképként lehet gyártani, hozzáadva

"A legnagyobb kihívás az volt, hogy meghatározzuk az antennák konfigurálását a jelerősség maximalizálása érdekében további érzékelők használata nélkül, mivel az általunk mért jelek nagyon gyengék" - mondta Venkat Arun PhD hallgató, a cikk vezető szerzője nyilatkozatában. "Meglepően robusztus technikával végeztünk."

Olvassa el az alábbi kivonatot:

Az átviteli teljesítmény csökkentése, az átviteli sebesség növelése és a kommunikációs tartomány javítása érdekében a rádiórendszerek - például az IoT-érzékelő hálózatok, a Wi-Fi és a mobilhálózatok - részesülhetnek a jelek irányításának képességéből annak biztosítása érdekében, hogy az átvitt energia nagyobb része eljusson a vevőhöz. Számos modern rendszer sugárzást sugároz erre a célra antennarendszerrel. A rádió képességét azonban a jel irányítására alapvetően korlátozza a mérete. Sajnos a gyakorlati kihívások korlátozzák a modern rádiók méretét, következésképpen a sugárzás képességét. Számos beállításban az eszközök rádióinak kicsieknek és olcsónak kell lenniük; ma ezek a beállítások nem képesek kihasználni a nagy pontosságú sugárformálást.

Ennek a problémának a kezelésére bevezetjük az RFocus funkciót, amely a sugárformáló funkciókat a rádió végpontjairól a környezetbe mozgatja. Az RFocus kétdimenziós felületet tartalmaz egyszerű elemek téglalap alakú tömbjével, amelyek mindegyike RF kapcsolóként működik. Minden elem vagy átengedi a jelet, vagy visszatükrözi azt. A felület nem bocsát ki semmilyen saját hatalmat. Az elemek állapotát egy szoftvervezérlő állítja be, hogy maximalizálja a jelerősséget a vevőnél, egy új optimalizáló algoritmussal, amely a vevő jelerősségének mérését használja. Az RFocus felület olcsó vékony tapétaként állítható elő, vezeték nélkül. Ehhez a megoldáshoz csak egy módszerre van szükség a vett jelerősségek periodikus kommunikálására az RFocus vezérlővel. Prototípusunk megvalósításával a medián jelerősség 10,5 ×, a medián csatorna kapacitás pedig 2,1x-rel javul.