Rangkaian tanpa wayar mungkin belajar untuk hidup bersama dengan menggunakan denyutan tenaga

Para penyelidik di University of Michigan telah mencipta satu cara untuk rangkaian wayarles yang berbeza-beza mengikut ruang yang sama untuk mengatakan "maafkan saya" antara satu sama lain.

Wi -Fi berkongsi band frekuensi dengan sistem Bluetooth dan ZigBee yang popular, dan semuanya sering dijumpai di tempat-tempat yang sama bersama-sama. Tetapi sukar untuk mengelakkan gangguan antara tiga teknologi kerana mereka tidak boleh memberi isyarat kepada satu sama lain untuk menyelaraskan penggunaan spektrum. Di samping itu, generasi Wi-Fi yang berbeza kadang-kadang gagal menukar isyarat koordinasi kerana mereka menggunakan jalur radio yang lebih luas atau sempit. Kedua-dua masalah boleh melambatkan rangkaian dan memecahkan koneksi. Profesor sains komputer Michigan Kang Shin dan pelajar siswazah Xinyu Zhang, kini seorang penolong profesor di University of Wisconsin, berupaya menangani masalah ini pada 2011. Julai lalu, mereka mencipta GapSense, perisian yang membolehkan Wi-Fi, Bluetooth dan ZigBee semua menghantar denyutan tenaga khas yang boleh digunakan sebagai mesej kawalan lalulintas.

[Bacaan lanjut: Penghala tanpa wayar terbaik]

LAN Wi-Fi adalah data hayat data untuk telefon, tablet dan PC di rumah, pejabat dan tempat awam yang banyak. Bluetooth adalah protokol yang lapar kuasa yang lebih perlahan tetapi biasanya digunakan di tempat kord untuk menyambung periferal, dan ZigBee adalah sistem berkuasa yang lebih rendah yang terdapat dalam peranti untuk automasi rumah, penjagaan kesihatan dan tujuan lain.

Setiap satu daripada tiga protokol tanpa wayar mempunyai mekanisme bagi peranti untuk menyelaraskan penggunaan masa udara, tetapi mereka semua berbeza dari satu sama lain, Shin berkata.

"Mereka tidak boleh benar-benar bercakap bahasa yang sama dan saling memahami sama sekali," kata Shin. > Setiap satu juga menggunakan CSMA (akses akal pelbagai aksesori), satu mekanisme yang mengarahkan radio untuk menahan transmisi jika gelombang udara sedang digunakan, tetapi sistem itu tidak selalu menghalang gangguan, katanya.

Masalah utama adalah Wi -Fi melangkah di jari kaki Bluetooth dan ZigBee. Kadang-kadang ini berlaku hanya kerana ia bertindak lebih cepat daripada rangkaian lain. Contohnya, peranti Wi-Fi yang menggunakan CSMA mungkin tidak merasakan apa-apa bahaya perlanggaran dengan transmisi lain walaupun peranti ZigBee berdekatan akan mula menghantar. Ini kerana ZigBee mengambil masa 16 kali selama Wi-Fi muncul dari mod terbiar dan mendapatkan paket bergerak, kata Shin.

Menukar prestasi ZigBee untuk membantu ia bersaing dengan jiran Wi-Finya akan mengalahkan tujuan ZigBee, iaitu untuk menghantar dan menerima sedikit data dengan penggunaan kuasa yang sangat rendah dan hayat bateri yang panjang, Shin berkata.

Peranti Wi-Fi bahkan gagal untuk berkomunikasi di antara mereka untuk membahagikan sumber. Generasi berturut-turut dari standard Wi-Fi telah membolehkan spektrum besar yang lebih besar untuk mencapai kelajuan yang lebih tinggi. Akibatnya, jika peranti 802.11b yang menggunakan lebar jalur 10MHz cuba memberitahu rangkaian Wi-Fi yang lain yang mempunyai paket untuk dihantar, peranti 802.11n yang menggunakan 40MHz mungkin tidak mendapat isyarat itu, kata Shin. Peranti 802.11b kemudian menjadi "terminal tersembunyi," kata Shin. Hasilnya, paket dari kedua-dua peranti mungkin bertembung.

Untuk mendapatkan semua peranti yang berbeza ini untuk menyelaraskan penggunaan spektrum mereka, Shin dan Zhang menyusun kaedah komunikasi yang sama sekali baru. GapSense menggunakan siri tenaga yang dipisahkan oleh jurang. Panjang jurang antara denyutan boleh digunakan untuk membezakan pelbagai jenis mesej, seperti arahan untuk mengundurkan penghantaran hingga pantai jelas. Isyarat boleh dihantar pada permulaan komunikasi atau antara paket.

GapSense mungkin meningkatkan pengalaman menggunakan Wi-Fi, Bluetooth dan ZigBee. Tangkapan rangkaian boleh melambatkan rangkaian dan juga menyebabkan sambungan yang pecah atau panggilan jatuh. Apabila Shin dan Zhang menguji rangkaian tanpa wayar di persekitaran pejabat simulasi dengan trafik Wi-Fi sederhana, mereka mendapati kadar pelanggaran 45 peratus antara ZigBee dan Wi-Fi. Menggunakan GapSense mengurangkan kadar perlanggaran kepada 8 peratus. Ujian mereka terhadap masalah "terminal tersembunyi" menunjukkan kadar perlanggaran 40 peratus, dan GapSense mengurangkan hampir kepada sifar, menurut kenyataan akhbar

Satu lagi kemungkinan penggunaan GapSense adalah untuk membiarkan peranti Wi-Fi tetap waspada dengan longkang kuasa yang kurang. Cara Wi-Fi berfungsi sekarang, penerima terbiar biasanya perlu mendengar titik akses untuk disediakan untuk trafik masuk. Dengan GapSense, titik akses boleh menghantar satu siri denyutan berulang dan jurang yang dapat dikenali oleh penerima semasa berjalan pada kadar jam yang sangat rendah, kata Shin. Tanpa muncul sepenuhnya daripada terbiar, penerima dapat menentukan dari mesej yang diulangi bahawa titik akses cuba menghantarnya data. Ciri ini dapat mengurangkan penggunaan tenaga peranti Wi-Fi sebanyak 44 peratus, menurut Shin.

Melaksanakan GapSense akan melibatkan mengemaskini pemacu firmware dan peranti kedua-dua peranti dan titik akses Wi-Fi. Kebanyakan pengeluar tidak akan melakukan ini untuk peranti yang sudah ada di lapangan, jadi teknologi mungkin akan perlu menunggu produk hardware diperbaharui, menurut Shin.

Paten pada teknologi sedang menunggu. Cara yang ideal untuk membiak teknologi ini adalah melalui standard rasmi, tetapi tanpa itu, ia boleh diterima secara meluas jika dua atau lebih vendor utama meleseninya, kata Shin.

Stephen Lawson merangkumi teknologi mudah alih, penyimpanan dan rangkaian untuk

Perkhidmatan Berita IDG

. Ikuti Stephen di Twitter di @dlawsonmedia. Alamat e-mel Stephen adalah [email protected]