Il Wi-Fi passivo per l’Internet of Things


WiFiPassivo01 Il Wi-Fi passivo per l’Internet of Things

Questa tecnologia nasce per dotare di connettività wireless i dispositivi IoT in ambito domestico (si parla di una portata di una trentina di metri). Una tecnologia wireless che, per quanto riguarda le applicazioni, possiamo paragonare a ZigBee, Bluetooth LE, ecc. ma che presenta un consumo decisamente più contenuto (10.000 volte inferiore ai moduli Wi-Fi tradizionali e 1.000 volte più bassa rispetto ai dispositivi che utilizzano ZigBee e Bluetooth). Ciò consentirà (la tecnologia è ancora in fase di sviluppo) di realizzare dispositivi per IoT alimentati con una piccolissima batteria a bottone in grado di funzionare per una decina d’anni. Una vera rivoluzione, dunque.

La tecnologia è stata sviluppata dai ricercatori dell’Università di Washington che hanno pubblicato un whitepaper ( http://passivewifi.cs.washington.edu/files/passive_wifi.pdf) nel quale sono contenuti tutti i dettagli dei loro studi. I ricercatori sono partiti dalla considerazione che, nei moduli a radiofrequenza, a fronte di un drastico calo dei consumi dei circuiti presenti nella sezione digitale, il consumo della sezione analogica che produce e irradia il segnale RF non può essere ridotto più di tanto.

WiFiPassivo02-420x238 Il Wi-Fi passivo per l’Internet of Things

Per questo motivo hanno pensato di utilizzare la tecnica denominata “backscatter communication” che consiste in una sorta di riflessione del segnale radio presente nell’ambiente (in questo caso irradiato da un TX a frequenza fissa). L’antenna che riflette il segnale subisce una sorta di modulazione tramite un semplice interruttore a MOSFET: il segnale viene riflesso (uno logico) con lo switch aperto oppure assorbito (zero logico) con lo switch in corto. Con l’ultimo prototipo realizzato, i ricercatori dell’Università di Washington  sono riusciti a raggiungere una velocità massima di 11 Megabit al secondo utilizzando il protocollo 802.11b.

In pratica il sistema è composto da un trasmettitore che irradia una portante RF non modulata e che trae alimentazione dalla rete elettrica, e da più unità remote alimentate a batteria che si trovano nel suo raggio di azione. Il segnale riflesso e modulato dai dispositivi remoti può essere ricevuto da qualsiasi apparato dotato di tecnologia Wi-Fi (smartphone, tablet, router, ecc.).

Il consumo di energia di ciascuna unità remota è particolarmente basso: con una banda passante di 1 Mbit/sec l’assorbimento è stato di appena 14,5 microwatt mentre alla massima velocità (11 mbit/sec) l’assorbimento è risultato di 52,92 microwatt.

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In teoria, questa tecnologia potrebbe essere estesa anche ad altri sistemi wireless quali, ad esempio, i telefoni cellulari che potrebbero così funzionare senza consumare energia (o quasi).

Per sfruttare commercialmente il Wi-Fi passivo, è stata fondata la società Jeeva Wireless che conta di commercializzare moduli con queste caratteristiche entro un paio d’anni.

A conferma della bontà di questa tecnologia, la stessa è stata inserita tra le “10 breakthrough technologies of 2016” del MIT Technology Review.

http://passivewifi.cs.washington.edu/

 

 

 

Arsenio Spadoni

Journalist, ElettronicaIn Publisher & Founder, Futura Elettronica Founder,

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