Ostatni element Internet of Things

Dzięki współpracy zespołów z Uniwersytetu Stanforda oraz Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley powstał odbiornik radiowy wielkości mrówki. Urządzenie jest tak efektywne, że całą energię potrzebną do pracy czerpie z odbieranego przez siebie sygnału radiowego. Urządzenie zdolne do przeprowadzania obliczeń oraz wykonywania i przekazywania poleceń może stać się pomostem łączącym internet z urządzeniami pracującymi w ramach Internet of Things.

Kolejnym przykładem wykładniczego wzrostu liczby połączeń będzie łącznie ze sobą różnych przedmiotów i kontrolowanie ich za pośrednictwem internetu - mówi profesor Amin Arbabian, który zaprezentował nowy układ podczas VLSI Technology and Circuits Symposium.

Obecnie istnieje niemal cała infrastruktura potrzebna do stworzenia Internet of Things, mamy ogólnoświatową sieć, komputery i urządzenia przenośne. Tym, czego brakuje jest tani miniaturowy układ scalony, zdolny do odbierania sygnałów radiowych i wykonujący komendy. Koszt odgrywa tutaj kluczową rolę, gdy układy takie będą instalowane w bilionach urządzeń.

Prace nad takim układem rozpoczęły się w 2011 roku. Naukowcy wiedzieli, że musi być on mały, tani i niezwykle energooszczędny. Ich nowy układ spełnia wszystkie trzy warunki. Jego zapotrzebowanie na energię jest znikome. Gdybyśmy podłączyli go do baterii AAA zapewniłaby mu ona energię na ponad 100 lat.

Zbudowanie takiego radia wymagało całkowicie nowego podejścia do problemu. Każdy element układu musi być mały i charakteryzować się niewielkim poborem energii. Sama antena jest dziesięciokrotnie mniejsza niż standardowa antena Wi-Fi i pracuje z częstotliwością 24 GHz. Standardowe procesory miałyby problemy z przetworzeniem takiego sygnału, dlatego też naukowcy musieli opracować nowe obwody i przemodelować cały schemat elektroniczny. W efekcie powstało urządzenie składające się z anteny odbiorczej, która jednocześnie zapewnia zasilanie z energii przechwytywanych fal elektromagnetycznych, anteny nadawczej działającej na krótki dystans i procesora interpretującego i wykonującego polecenia.

Firma STMicroelectronic wyprodukowała 100 prototypowych urządzeń Arbabiana, a naukowcy udowodnili dzięki nim, że ich koncepcja sprawdza się w praktyce. Zgodnie z wizją Arbabiana takie układy typu radio-on-a-chip musiałyby być rozmieszczone w naszych domach w odległości mniej więcej metr od siebie, gdyż sygnały o dużej częstotliwości nie są w stanie pokonać dużych odległości. Tanie, małe, samozasilające się kontrolery radiowe to podstawa Internet of Things - mówi Arbabian.

Internet of Things radio radio-on-a-chip układ scalony