Fino ad ora, non c'era modo di controllare tutti i tipi di dispositivi, in modalità wireless, via Internet perché non c'era alcuna radio a due vie intelligente e abbastanza piccola da rendere possibile ciò. Una nuova tecnologia chiamata HitchHike potrebbe cambiarlo.

Futuristi e prognosticatori tecnologici sono stati conosciuti per fare proiezioni stellate circa la cosiddetta Internet of Things. È la visione di un mondo in cui tutto, dai biosensori impiantabili ai dispositivi indossabili alle auto intelligenti e ai sensori domestici intelligenti, conferisce e collabora in modalità wireless per rendere il mondo un luogo migliore e più interconnesso.

Ad oggi, questo rimane in gran parte un sogno. Per diventare realtà, l'Internet delle cose richiederà una nuova classe di minuscole radio WiFi ad alta efficienza energetica per passare i comandi da e verso la rete a una miriade di dispositivi.

Questa è l'idea alla base di HitchHike, una minuscola radio wireless a bassissima energia proveniente da un gruppo di ricerca della Stanford University guidato da Sachin Katti, professore associato di ingegneria elettrica e informatica, e Pengyu Zhang, ricercatore postdottorato nel laboratorio di Katti.

I ricercatori stanno descrivendo e dimostrando HitchHike in a carta presentato alla conferenza SenSys della Association for Computing Machinery a novembre 16.

Piccole quantità di energia

"HitchHike è il primo sistema WiFi autosufficiente che consente la trasmissione di dati utilizzando solo micro-watt di energia, quasi zero", afferma Zhang. "Ancora meglio, può essere usato così com'è con il WiFi esistente senza modifiche o equipaggiamento aggiuntivo. Puoi usarlo subito con un telefono cellulare e il tuo router WiFi standard. "

HitchHike è così basso potere che una piccola batteria potrebbe guidarlo per un decennio o più, dicono i ricercatori. Ha persino il potenziale per raccogliere energia dalle onde radio esistenti e utilizzare quell'energia elettromagnetica, strappata dal suo ambiente circostante, per alimentare se stessa, forse indefinitamente.

"HitchHike potrebbe portare a un'adozione diffusa nell'Internet of Things", afferma Katti. "I sensori possono essere utilizzati ovunque possiamo mettere una batteria a moneta con WiFi esistente. La tecnologia potrebbe potenzialmente funzionare anche senza batterie. Sarebbe un grande sviluppo in questo campo ".

I ricercatori dicono che HitchHike potrebbe essere disponibile per essere incorporato nei dispositivi wireless nei prossimi tre-cinque anni.

La dimensione di un francobollo

Il prototipo di Hitchhike è un processore e una radio in uno. Misura le dimensioni di un francobollo, ma gli ingegneri ritengono che possano renderlo più piccolo, forse persino più piccolo di un chicco di riso per l'uso in dispositivi biologici impiantati come un sensore di frequenza cardiaca wireless.

Con una gamma fino a 50 metri e in grado di trasmettere fino a 300 kilobit al secondo, diverse volte più veloce rispetto al modem dial-up più veloce del passato, HitchHike si chiamava HitchHike per il suo design intelligente che fa autostop sulle onde radio in arrivo da uno smartphone o un laptop. Converte i segnali in ingresso nel proprio messaggio e ritrasmette i propri dati su un altro canale WiFi.

Il grande tallone d'Achille di ogni sforzo in questa direzione fino ad oggi è stato l'utilizzo di energia. HitchHike consuma 10,000 volte meno corrente rispetto alle radio WiFi. Può funzionare per anni con una semplice batteria a bottone, ma i ricercatori affermano che le versioni future potrebbero utilizzare minuscoli pannelli solari o addirittura raccogliere l'energia delle onde radio WiFi in ingresso.

HitchHike è una variazione di ciò che è noto nei circoli di ingegneria come una radio di backscatter. In realtà è più un riflettore che una radio. HitchHike semplicemente rimbalza i segnali WiFi nell'atmosfera, un segnale noto come backscatter.

"Traduzione di parole in codice"

Tuttavia, per funzionare come una vera radio, HitchHike deve prima fare il salto importantissimo dal semplice riflettere un messaggio esistente per produrre effettivamente un suo messaggio significativo. Per fare ciò, i designer di HitchHike hanno sviluppato quella che chiamano "traduzione di parole in codice".

Sul fronte del processore, HitchHike è un semplice dispositivo di traduzione. Nel mondo digitale binario, un segnale WiFi è poco più di un flusso infinito di 1 e 0, che il WiFi standard trasmette attraverso una serie di parole di codice predefinite. HitchHike traduce abilmente le parole in codice in entrata nei propri dati. Se, per esempio, la parola in codice in arrivo indica uno zero e HitchHike vuole che rimanga uno zero, passa quella parola in codice inalterata. Se, tuttavia, HitchHike vuole cambiare quello zero con uno, o viceversa, lo traduce nella parola codice alternativa.

Il prossimo pezzo del puzzle richiede l'evitare interferenze radio tra il segnale originale e il nuovo flusso di dati proveniente da HitchHike, entrambi trasmessi allo stesso tempo e sullo stesso canale se non modificati. HitchHike sposta invece il suo nuovo segnale su un altro canale WiFi. E fa tutto usando quasi nessun potere.

"HitchHike apre le porte a una diffusione capillare della comunicazione WiFi a bassa potenza utilizzando l'infrastruttura WiFi ampiamente disponibile e, per la prima volta, potenzia l'Internet of Things", afferma Zhang.

Fonte: Università di Stanford

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