Wireless

Una nueva tecnología alimenta dispositivos móviles sin batería gracias al Wi-Fi


Existe una nueva raza de dispositivos móviles inalámbricos que no tienen ni batería ni otras formas de almacenar energía, pero aún así pueden enviar datos vía wifi. Estos prototipos, desarrollados por investigadores de la Universidad de Washington (EEUU), consiguen toda la energía que necesitan usando las señales wifi, de televisión o de radio que ya están en el aire.

Esta tecnología podría liberar a los ingenieros de tener que extender los tentáculos de internet y los ordenadores a los rincones del mundo a los que no llegan actualmente. Disponer de dispositivos sin batería capaces de comunicarse podría abaratar y facilitar el despliegue de sensores dentro de los hogares para el control de la calefacción y otros servicios.

Los termostatos inteligentes que hay en el mercado, por ejemplo el Nest, están limitados por el hecho de que sólo pueden medir la temperatura de la zona más cercana a su ubicación. Si se colocasen sensores baratos con wifi y sin batería detrás de sofás y armarios, se conseguirían los datos detallados necesarios para que esos termostatos sean más eficaces. «Podrías dejar uno de estos donde quisieras y no tener que volver a pensar en él», afirma el profesor adjunto te la Universidad de Washington que ha trabajado en el proyecto, Shyam Gollakota.

Estos dispositivos wifi sin batería son una mejora de un diseño demostrado anteriormente por el mismo grupo el año pasado, el de unos dispositivos que sólo podían comunicarse con otros iguales que ellos. De estos se han fabricado versiones capaces de dar energía a LED, a detectores de movimiento, a acelerómetros y a botones sensibles al tacto.

Dotar a estos dispositivos de wifi hace que sean más prácticos. Gollakota espera fundar una empresa para comercializar la tecnología, que también debería poder aplicarse a los demás protocolos inalámbricos, como Zigbee o Bluetooth, que se usan en dispositivos compactos sin acceso a la red eléctrica, explica. Se presentará un artículo sobre el nuevo dispositivo en la conferencia ACM Sigcomm en Chicago (EEUU) este mes de agosto.

Los ingenieros llevan décadas trabajando en formas de generar energía aprovechando las señales de radio del aire, una fuente que está por todas partes gracias a los transmisores de radio, televisión y redes móviles. Pero aunque esta energía ya se puede cosechar para alimentar circuitos de baja potencia, la energía necesaria para transmitir datos de forma activa es bastante mayor. Recibir las ondas de radio ambientales permite recoger decenas de microvatios de energía. Pero para enviar datos por wifi hace falta al menos decenas de miles de veces más de potencia, cientos de milivatios en el mejor de los casos y normalmente alrededor de un vatio, según Gollakota.

Los investigadores de Washington superaron ese obstáculo encontrando una forma de conseguir que los dispositivos se comuniquen sin tener que transmitir activamente. Sus dispositivos envían mensajes aprovechando las señales de otras fuentes, reciclan las ondas de radio existentes en vez de gastar energía para generar las propias.

Para enviar datos a un smartphone, por ejemplo, uno de los prototipos va adaptando la antena para absorber o reflejar la señal de un router wifi cercano. El software instalado en el teléfono le permite leer esa señal observando el cambio en la potencia de la señal que detecta de ese mismo router mientras el dispositivo sin baterías absorbe parte.

Los dispositivos sin batería no pueden recoger una cantidad suficiente de energía como para recibir y decodificar las señales wifi de forma convencional. Pero sí detectan la presencia de las unidades o «paquetes» individuales que conforman una transmisión wifi. Para enviar datos al dispositivo sin batería, un aparato wifi convencional envía un bloque específico de paquetes que permiten al dispositivo receptor saber que tiene que escuchar en busca de una transmisión. Entonces los datos se codifican en un flujo de más paquetes con espacios intercaladas. Cada paquete señala un 1 y cada espacio un 0 del mensaje digital.

El investigador sénior en computación móvil de Microsoft Research, Ranveer Chandra, cree que esta tecnología podría acelerar el sueño largamente esperado de desplegar dispositivos baratos en red. «Dada la prevalencia del wifi, esto es una forma fantástica de conseguir que los dispositivos de bajo consumo del internet de las cosas se comuniquen con una gran cantidad de dispositivos que nos rodean», afirma. De las tecnologías en uso en la actualidad, las etiquetas RFID, que tampoco tienen baterías, son la tecnología que más se le parece, explica Chandra. Pero añade que sólo se pueden comunicar con dispositivos lectores especializados. El método de Washington encaja mejor en la infraestructura existente.

Sin embargo, según Chandra, para que sea útil de verdad habrá que aumentar el alcance del sistema. El artículo sobre la tecnología que se publicará este mes menciona un alcance de 65 centímetros, lo que apenas abarca una mesa pequeña, por no hablar de un cuarto. Gollakota explica que en experimentos recientes que aún no se han publicado, el alcance se ha ampliado a poco más de dos metros y que se debería poder superar hasta los 10 metros.

 

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Fuente: Technology Review

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