Engenheiros desenvolvem rádios WiFi de potência ultrabaixa

• O novo rádio WiFi ultrabaixo consome apenas 28 microwatts para transmitir dados a 2 megabits por segundo em um alcance de 21 metros.
• Pode permitir dispositivos inteligentes sem bateria e configurações domésticas totalmente sem fio.

Apesar da popularidade crescente dos dispositivos da Internet das Coisas (IoT), sua utilidade tem sido limitada pela duração da bateria. Uma fração significativa do consumo de energia nesses dispositivos vem do rádio WiFi, especialmente ao transmitir dados em altas taxas de pico.

Os rádios WiFi existentes geralmente consomem centenas de miliwatts de energia para conectar dispositivos IoT com transceptores WiFi. É por isso que os dispositivos com WiFi embutido requerem recargas frequentes, fontes de alimentação externas ou baterias grandes para funcionar.

Agora, pesquisadores da Universidade da Califórnia em San Diego desenvolveram um pequeno dispositivo que usa cerca de 5.000 vezes menos energia do que os rádios WiFi existentes para conectar dispositivos IoT com redes WiFi padrão.

O dispositivo consome apenas 28 microwatts (µW) para transmitir dados a 2 megabits por segundo em um intervalo de 21 metros. Pode ser integrado a smartphones, pequenas câmeras e sensores. Os clientes não precisam comprar equipamento adicional, pois ele pode permitir a comunicação direta entre os dispositivos IoT e um ponto de acesso WiFi próximo.

Como funciona?

Para operar com energia significativamente baixa, o rádio WiFi transmite dados utilizando um método chamado retroespalhamento. Em física, retroespalhamento se refere à reflexão de ondas ou sinais de volta para a direção de onde vieram. É usado principalmente em fotografia, astronomia e ultrassonografia.

Referência:UC San Diego

Este chip recém-desenvolvido captura ondas de rádio de entrada (sinais WiFi) de um ponto de acesso WiFi próximo ou dispositivo (como um laptop). Em seguida, ele altera os sinais, codificando seus próprios dados neles. Finalmente, os sinais codificados são refletidos em um canal WiFi separado para outro ponto de acesso ou dispositivo.

Rádios WiFi de potência extremamente baixa integrados em minúsculos chips. Cada chip mede 1,5 milímetros quadrados de área. | Crédito:David Baillot | UC San Diego

Para construir uma tecnologia de rádio WiFi de baixa potência, a equipe de pesquisa desenvolveu um componente chamado receptor de despertar. É responsável por ‘acordar’ o rádio WiFi apenas quando os dispositivos IoT precisam transferir / receber dados. No resto do tempo, ele permanece no modo de baixa energia, consumindo apenas 3 µW de energia.

A equipe de pesquisa também apresentou uma versão aprimorada de sua tecnologia, que apresenta um circuito integrado personalizado para retroespalhamento de dados. Isso torna todo o sistema compacto e mais eficiente, permitindo que o dispositivo opere em distâncias maiores (até 21 metros).

Leia:Novo dispositivo flexível pode transformar sinais WiFi em eletricidade

Resumindo, este é o primeiro chip pragmático que pode ser implantado em dispositivos compactos de baixo consumo de energia. De acordo com os pesquisadores, ele pode acelerar o desenvolvimento de dispositivos wearables de baixo consumo de energia, dispositivos inteligentes sem bateria e configurações domésticas totalmente sem fio mais portáteis.