Powierzchnia z 3 tysiącami anten poprawiających sygnał internetowy

  • Badacze z Massachusetts Institute of Technology opracowali układ wzmacniający sieć komórkową.
  • Rozwiązanie powstało zwłaszcza pod kątem przemysłowego 5G.
  • Dzięki powierzchni nie trzeba dodawać kolejnych anten w urządzeniach lub na zewnątrz budynków.
  • Według naukowców z amerykańskiej uczelni, RFocus sprawdzi się dobrze w fabrykach 4.0, w których wykorzystuje się wiele czujników podłączonych do IIoT.

Naukowcy z Laboratorium Informatyki i Sztucznej Inteligencji MIT przygotowali inteligentną powierzchnię nazwaną RFocus. Stworzyli ją za pomocą 3 tysięcy małych anten, które wzmacniają sygnał w odbiornikach. Testy wykazały, że RFocus poprawia średnią siłę sygnału niemal 10-krotnie. Zaletą połączonych anten jest niewielki koszt budowy konstrukcji – jeden element kosztuje kilkanaście groszy. Ich rolą jest jedynie przepuszczanie lub odbijanie sygnału, a tym, co robią składowe urządzenia, użytkownik steruje przez kontroler oprogramowania.

(fot. Adobe Stock)

RFocus ma ułatwić używanie IIoT w zakładach i magazynach

Według autorów pomysłu, „smart-powierzchnia” najlepiej sprawdzi się w fabrykach wykorzystujących technologie Przemysłu 4.0. Opiekun projektu, profesor Hari Balakrishnan, argumentuje, że systemy, obsługujące sieci magazynów z setkami czujników monitorujących maszyny i stan produktów, są bardzo drogie i energochłonne – dlatego stosowanie RFocus, czyli układu o niskiej mocy, wyeliminuje podobne kłopoty.

Naszym głównym celem było zbadanie, czy możemy wykorzystać anteny w środowisku i ustawić je w taki sposób, żeby kontrolować sygnał – tłumaczy Balakrishnan. Główny autor projektu, Venkat Arun, zwraca uwagę, że konstrukcja składa się z największej liczby anten, jakich dotąd użyto do wzmacniania sygnału. Jak podkreśla Arun, bardzo trudna była konfiguracja powierzchni, która nie korzysta z dodatkowych czujników.

Venkat Arun przy RFocus z MIT
(Venkat Arun przy prototypie systemu – fot. MIT)

Skąd pomysł na powierzchnię, która wzmacnia sygnał internetowy?

Przedsięwzięcie badaczy ma związek z tym, że choć 5G rozwija się w wielu krajach, wciąż są przeszkody uniemożliwiające użycie nowej technologii. Jedną z nich są trudności ze zwiększeniem przepustowości internetu, którym przeciwdziała się na dwa sposoby. Pierwszym jest dodawanie anten do nadajnika, np. punktów dostępowych Wi-Fi lub komórek (również tzw. małych komórek, o których pisaliśmy w informacji o wykorzystaniu AI w planowaniu infrastruktury 5G). Druga metoda polega na dołożeniu anten do odbiornika – laptopa, urządzenia IIoT itd. Naukowcy zauważają jednak, że drugie rozwiązanie jest bardziej kłopotliwe, bo elementy internetu rzeczy bywają małe, a prawdopodobnie staną się jeszcze mniejsze. Dlatego zamiast skupiać się na nadajnikach i odbiornikach, specjaliści postanowili wzmacniać sygnał, dodając anteny w ramach inteligentnej powierzchni.

Dotychczasowe prace nad sygnałem sieci bezprzewodowej

Podobne badania do tych z ośrodka MIT prowadził wcześniej m.in. profesor Kyle Jamieson z Princeton, który skupił się na zwiększeniu mocy sygnału przez odbijanie go wewnątrz budynków. Z kolei nad zasięgiem sieci bezprzewodowej pracowali naukowcy z Uniwersytetu Birghama Younga. Efektem ich działań było przygotowanie nowego protokołu zwielokrotniającego odległość odbierania i nadawania informacji, jednak wadę tamtego projektu stanowił słaby sygnał, niedostateczny dla większości wykorzystywanych dziś urządzeń.

5G ABB agile AI Amazon AR ASTOR automatyzacja big data blockchain cloud computing cyberbezpieczeństwo digital twin DIH dojrzałość cyfrowa drony druk 3D edge computing egzoszkielety energetyka fabryka przyszłości fotowoltaika Gartner GOZ HP human augmentation IBM ICT IIoT konkursy logistyka Microsoft ML motoryzacja MŚP PPP pracownicy 4.0 prawo Przemysł 4.0 R&D raporty roboty Siemens startupy VR