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Les capteurs utilisent le câblage électrique du bâtiment comme antenne
Des capteurs sans fil dispersés dans un bâtiment peuvent tout surveiller, de l'humidité à la température en passant par la qualité de l'air et les niveaux de luminosité. Cela semble être une bonne idée, jusqu'à ce que vous preniez en compte les tracas et le coût du remplacement des piles des capteurs tous les deux ans. Le problème est que la plupart des capteurs sans fil transmettent les données d'une manière qui épuise la batterie.
Dribbleur de bits : Ce capteur envoie des données sans fil au câblage en cuivre à l'intérieur des murs d'un bâtiment. Le câblage transmet le signal à une station de base branchée sur une prise.
Des chercheurs de l'Université de Washington ont trouvé un moyen de réduire la quantité d'énergie qu'un capteur utilise pour transmettre des données en utilisant le câblage électrique dans les murs d'un bâtiment comme une antenne qui propage le signal. L'approche étend la portée d'un capteur sans fil, et cela signifie que sa batterie peut durer jusqu'à cinq fois plus longtemps que les capteurs existants, selon les chercheurs.
La technologie, appelée Sensor Nodes Utilizing Powerline Infrastructure (SNUPI), envoie un petit filet de données sans fil à une fréquence qui résonne avec le câblage en cuivre dans les murs d'un bâtiment, dit Shwetak Patel , professeur d'informatique et de génie électrique à l'Université de Washington. Le câblage en cuivre, qui peut être jusqu'à 15 pieds des capteurs, capte le signal et agit comme une antenne de réception géante, transmettant les données à 27 mégahertz à une station de base branchée sur une prise électrique quelque part dans le bâtiment.
La ligne électrique a un effet d'amplification, dit Patel. Alors que de nombreux capteurs de faible puissance n'ont qu'une portée de quelques pieds, dit-il, ses prototypes de capteurs peuvent couvrir la majeure partie d'une maison de 3 000 pieds carrés. Dans la plupart des schémas de capteurs sans fil, dit Patel, les murs empêchent la transmission des données des capteurs, mais avec SNUPI, plus il y a de murs dans la maison, mieux notre système fonctionne. Une communication décrivant le travail sera présentée au Informatique omniprésente conférence à Copenhague, Danemark, en septembre.
La plupart des recherches universitaires sur les nœuds de capteurs dans les bâtiments ont considéré l'infrastructure du bâtiment comme un problème, selon Matt Reynolds , professeur de génie électrique et informatique à l'Université Duke. Le travail de Patel est intéressant car il renverse le problème, dit-il. Le câblage du bâtiment fait partie de la solution plutôt que du problème.
L'utilisation de lignes électriques pour transmettre des données n'est pas une idée nouvelle. Le haut débit sur les lignes électriques, ou BPL, utilise le réseau électrique pour fournir une connectivité Internet. Mais l'utilisation de lignes électriques pour étendre la portée des capteurs d'ambiance et réduire leur consommation d'énergie est une nouveauté.
Le prototype des chercheurs utilise moins d'un milliwatt de puissance lors de la transmission de données à l'antenne CPL, et moins de 10 % de cette puissance est utilisée pour la communication. Les futures versions, dit Patel, réduiront la quantité d'énergie que le capteur utilise pour le calcul, et comprendront également une antenne de réception pour une communication bidirectionnelle entre les capteurs et la station de base. Cela pourrait permettre au capteur d'accepter la confirmation que toutes les données ont été reçues correctement.
Patel, qui a fondé une startup de surveillance énergétique à domicile appelée Zenzi qui a été vendue à Belkin plus tôt cette année, a lancé une autre société pour commercialiser SNUPI. Il soupçonne que l'approche peut être utilisée pour plus que la surveillance de la qualité de l'air dans les maisons - elle pourrait également être utilisée pour collecter des données à partir de capteurs portables ou de dispositifs médicaux implantés. En fait, selon Patel, des études préliminaires ont montré que le podomètre populaire appelé FitBit, qui envoie des données à une station de base sans fil, pourrait durer un an avec une seule charge, plutôt que sa durée actuelle de 14 jours, en utilisant le schéma SNUPI.