Superzuinige wifi verbruikt 10.000 keer minder energie
Hoe donker je het scherm van je smartphone ook zet, tijdens het surfen zakt het batterijpercentage zienderogen tot je je noodgedwongen naast een stopcontact moet installeren. Dat is binnenkort verleden tijd. Tenminste, als je gebruik maakt van passieve wifi. Computerwetenschappers aan de Universiteit van Washington ontwikkelden hardware waarmee een wifi-signaal verspreid kan worden dat 10.000 keer minder energie nodig heeft dan een conventioneel netwerk.
De energievreter
Wifi belast je batterij omdat het verzenden of het ontvangen van een wifi-signaal twee componenten vergt: een analoge radiofrequentiezender (RF-zender) die een radiogolf uitzendt, en een baseband chip die de radiogolf voorziet van extra data. Hoewel de chipsets doorheen de jaren steeds zuiniger zijn geworden, blijft de analoge radiozender een energievreter. Elk apparaat dat een wifi-signaal kan ontvangen heeft echter beide componenten nodig. Tot nu.[related_article id=”177484″]
Het project
De oplossing die aangewend werd is om die analoge transmitter, de energievreter, te isoleren en het analoge radiosignaal nog maar door één apparaat uit te zenden. Dat apparaat wordt ingeplugd, zoals een router, om continue stroomvoorziening te garanderen. Om dat radiosignaal om te zetten in wifi-pakketjes is er nog een tweede apparaat nodig met de digitale component: de baseband chip. Deze pikt het signaal op en reflecteert een deel van het signaal als wifipakketten. Die wifipakketten kunnen op hun beurt opgepikt en gedecodeerd worden door je smartphone. Het zware werk wordt dus geleverd door het ingeplugde toestel; de rest lift passief mee door het signaal te reflecteren in plaats van zelf constant een signaal te verzenden. Ergo: praktisch geen energieverbruik.
In de paper van het onderzoek werd een internetsnelheid van 11 Mbps opgetekend, over een maximale afstand van 30 meter. Dat maakt passieve wifi weliswaar trager dan het conventionele wifi-netwerk dat je bijvoorbeeld thuis gewend bent, maar het signaal is wel tien keer sneller dan bluetooth. Het is het zuinigste wifi-signaal dat ooit door een normale smartphone kon worden gedecodeerd en vergde tussen 10 en 50 microwatt. Om te vergelijken: de meest zuinige wifi-zenders jagen er toch nog makkelijk 100 milliwatt door.
Wat nu?
Steeds meer apparaten zijn afhankelijk van een constante internetverbinding, en kunnen flink baten bij een energiezuinige wifi-variant. Daarom kan de technologie een doorbraak betekenen voor de IoT-wereld. “Dit type technologie is eigenlijk bedoeld om de energieconsumptie van de radiozender in te dijken om zo IoT-apparaten ertoe in staat te stellen kleine hoeveelheden data te communiceren,” zegt Chris Valenta, ingenieur aan de Universiteit van Georgia. Betekent dit dan dat passieve wifi niet aan onze smartphones besteed is? Een van de doctoraatstudenten achter het project, Bryce Kellog, is zeker van wel. “Passieve wifi gebruikt enkel een paar eenvoudige componenten, dus het zou heel goedkoop en makkelijk te integreren zijn in bestaande apparaten zoals smartphones of tablets.”
Het onderzoek wordt volgende week gepresenteerd op het NSDI, een belangrijk symposium over netwerksystemen in Californië.
