И пестете батерията си, докато е при него.

може

Стигнахме до безизходица с нашите преносими устройства, където едновременно искаме по-малки устройства, като същевременно искаме по-голяма скорост и мощност на връзката. По ирония на съдбата обикновено едното идва, като жертва другото. Но сега изследователите са проектирали един невероятен нов начин за усилване на сигнала на нашите телефони, без да жертват своите дизайни: евтина подобна на тапет интелигентна повърхност, пълна с хиляди антени.

Тази интелигентна повърхност е платформа, наречена RFocus, и е проектирана от група в Лабораторията за компютърни науки и изкуствен интелект на MIT (CSAIL), за да работи подобно на огромна 5G антена. Изпълнена с 3000 евтини антени, управляваната от софтуера повърхност определя как да максимизира сигнал за приемник чрез отразяване или предаване на сигнали в неговата среда. По време на експериментите повърхността успя да увеличи силата на сигнала с коефициент 10,5.

Доклад, описващ пробива, подробен в понеделник, ще бъде представен на симпозиума USENIX по проектиране и внедряване на мрежови системи (NSDI) в Санта Клара, Калифорния. Събитието трябва да се проведе от 25 до 27 февруари.

„Основната цел тук беше да проучим дали можем да използваме елементи в околната среда и да ги подредим, за да насочим сигнала по начин, който всъщност можем да контролираме“, заяви в изявление професор от Масачузетския технологичен институт Хари Балакришнан, старши автор на хартията RFocus . „Ако искате да имате безжични устройства, които предават с най-ниската възможна мощност, но ви дават добър сигнал, това изглежда е един изключително обещаващ начин да го направите.“

Пробивът може да сложи край на надпреварата за осигуряване на по-добър сигнал, като същевременно отслаби устройствата. Производителите могат да добавят повече антени към предавателите и приемниците, за да повишат качеството на сигнала, но това добавя сложност към дизайна и може да срещне други въпроси. Трябва ли устройствата да станат по-дебели, за да поместят тези допълнителни антени? Нуждаят ли се от по-големи батерии за зареждане на допълнителните им компоненти? RFocus предоставя метод за усилване на сигнали без промяна на устройства.

Дизайнът на RFocus е относително ясен. Състои се от поредица антени с възможност или да пропуска сигнали през тях, или да ги отразява. Софтуерен контролер превключва тези елементи, за да увеличи максимално силата на сигнала, използвайки алгоритъм, който взема измервания от приемници.

Полученият дизайн всъщност не предава собствена мощност. Може да се произведе като евтин тапет, добавен към

"Най-голямото предизвикателство беше да се определи как да се конфигурират антените, за да се увеличи максимално силата на сигнала, без да се използват допълнителни сензори, тъй като измерваните от нас сигнали са много слаби", заяви в изявление докторантът Венкат Арун, водещ автор на статията. "В крайна сметка получихме техника, която е изненадващо здрава."

Прочетете резюмето по-долу:

За да намалят мощността на предаване, да увеличат пропускателната способност и да подобрят обхвата на комуникация, радиосистемите - като сензорни мрежи на IoT, Wi-Fi и клетъчни мрежи - се възползват от възможността да насочват своите сигнали, за да гарантират, че по-голямата част от предаваната мощност достига до приемника. Много съвременни системи с форма на лъча с антенни решетки за тази цел. Способността на радиото да насочва своя сигнал обаче е фундаментално ограничена от неговия размер. За съжаление практическите предизвикателства ограничават размера на съвременните радиостанции и съответно способността им да формират лъч. В много настройки радиостанциите на устройствата трябва да са малки и евтини; днес тези настройки не могат да се възползват от високоточното формиране на лъча.

За да се справим с този проблем, въвеждаме RFocus, който премества функции за формиране на лъча от крайните точки на радиото в околната среда. RFocus включва двуизмерна повърхност с правоъгълен масив от прости елементи, всеки от които функционира като RF превключвател. Всеки елемент или пропуска сигнала през него, или го отразява. Повърхността не излъчва собствена сила. Състоянието на елементите се задава от софтуерен контролер за максимизиране на силата на сигнала в приемник, с нов алгоритъм за оптимизация, който използва измервания на силата на сигнала от приемника. RFocus повърхността може да бъде произведена като евтин тънък тапет, без да е необходимо окабеляване. Това решение изисква само метод за периодично предаване на получената сила на сигнала на RFocus контролера. Нашето изпълнение на прототипа подобрява средната сила на сигнала с 10,5 ×, а средния капацитет на канала с 2,1 ×.