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Los sensores utilizan el cableado eléctrico del edificio como antena
Los sensores inalámbricos distribuidos por todo un edificio pueden monitorear todo, desde la humedad y la temperatura hasta la calidad del aire y los niveles de luz. Esto parece una buena idea, hasta que considere la molestia y el costo de reemplazar las baterías de los sensores cada dos años. El problema es que la mayoría de los sensores inalámbricos transmiten datos de una manera que agota la energía de la batería.
Bit driblador: Este sensor envía datos de forma inalámbrica al cableado de cobre dentro de las paredes de un edificio. El cableado transmite la señal a una estación base conectada a una toma de corriente.
Investigadores de la Universidad de Washington han encontrado una forma de reducir la cantidad de energía que usa un sensor para transmitir datos al aprovechar el cableado eléctrico en las paredes de un edificio como una antena que propaga la señal. El enfoque extiende el alcance de un sensor inalámbrico y significa que su batería puede durar hasta cinco veces más que los sensores existentes, dicen los investigadores.
La tecnología, llamada Nodos de sensor que utilizan infraestructura de línea eléctrica (SNUPI), envía un pequeño goteo de datos de forma inalámbrica a una frecuencia que resuena con el cableado de cobre en las paredes de un edificio, dice Shwetak Patel , profesor de informática e ingeniería eléctrica en la Universidad de Washington. El cableado de cobre, que puede estar a una distancia de hasta 15 pies de los sensores, capta la señal y actúa como una antena receptora gigante, transmitiendo los datos a 27 megahercios a una estación base conectada a una toma de corriente en algún lugar del edificio.
La línea eléctrica tiene un efecto de amplificación, dice Patel. Si bien muchos sensores de baja potencia solo tienen un alcance de unos pocos pies, dice, sus sensores prototipo pueden cubrir la mayor parte de una casa de 3,000 pies cuadrados. En la mayoría de los esquemas de sensores inalámbricos, dice Patel, las paredes impiden la transmisión de los datos de los sensores, pero con SNUPI, cuantas más paredes haya en el hogar, mejor funcionará nuestro sistema. Se presentará un artículo describiendo el trabajo en la Computación ubicua conferencia en Copenhague, Dinamarca, en septiembre.
La mayoría de las investigaciones académicas sobre nodos de sensores en edificios han considerado la infraestructura del edificio como un problema, dice Matt Reynolds , profesor de ingeniería eléctrica e informática en la Universidad de Duke. El trabajo de Patel es interesante porque le da la vuelta al problema, dice. El cableado del edificio es parte de la solución más que parte del problema.
El uso de líneas eléctricas para transmitir datos no es una idea nueva. La banda ancha sobre líneas eléctricas, o BPL, utiliza la red eléctrica para proporcionar conectividad a Internet. Pero el uso de líneas eléctricas para ampliar el alcance de los sensores ambientales y reducir su consumo de energía es novedoso.
El prototipo de los investigadores usa menos de un milivatio de energía cuando transmite datos a la antena de línea eléctrica, y menos del 10 por ciento de esa energía se usa para la comunicación. Las versiones futuras, dice Patel, reducirán la cantidad de energía que usa el sensor para la computación y también incluirán una antena receptora para la comunicación bidireccional entre los sensores y la estación base. Esto podría permitir que el sensor acepte la confirmación de que todos los datos se han recibido correctamente.
Patel, quien fundó una startup de monitoreo de energía en el hogar llamada Zenzi que se vendió a Belkin a principios de este año, lanzó otra compañía para comercializar SNUPI. Sospecha que el enfoque puede usarse para más que monitorear la calidad del aire en los hogares; también podría usarse para recopilar datos de sensores portátiles o dispositivos médicos implantados. De hecho, dice Patel, los estudios preliminares han demostrado que el popular podómetro llamado FitBit, que envía datos a una estación base de forma inalámbrica, podría durar un año con una sola carga, en lugar de su duración actual de 14 días, utilizando el esquema SNUPI.