Hasta ahora, no ha habido manera de controlar todo tipo de dispositivos, de forma inalámbrica, a través de Internet porque no ha habido una radio bidireccional inteligente y lo suficientemente pequeña como para que esto sea posible. Una nueva tecnología llamada HitchHike podría cambiar eso.
Se sabe que los futuristas y los pronosticadores de la tecnología hacen proyecciones de ojos estrellados sobre el llamado Internet de las cosas. Es una visión de un mundo donde todo, desde biosensores implantables y dispositivos portátiles hasta autos inteligentes y sensores de hogares inteligentes, confiere y colabora de forma inalámbrica para hacer del mundo un lugar mejor y más interconectado.
Hasta la fecha, esto sigue siendo en gran medida un sueño. Para convertirse en realidad, Internet of Things requerirá una nueva clase de radios WiFi diminutas y eficientes en el uso de la energía para pasar comandos desde y hacia la red a una gran cantidad de dispositivos.
Esa es la idea detrás de HitchHike, una pequeña radio inalámbrica de ultra baja energía de un equipo de investigación de la Universidad de Stanford liderado por Sachin Katti, profesor asociado de ingeniería eléctrica y de informática, y Pengyu Zhang, investigadora postdoctoral en el laboratorio de Katti.
Los investigadores están describiendo y demostrando HitchHike en una presentado en la Conferencia SenSys de la Association for Computing Machinery en noviembre 16.
Pequeñas cantidades de energía
"HitchHike es el primer sistema WiFi autosuficiente que permite la transmisión de datos utilizando solo microvatios de energía, casi cero", dice Zhang. "Mejor aún, se puede usar tal como está con WiFi existente sin modificación o equipo adicional. Puede usarlo ahora mismo con un teléfono celular y su enrutador WiFi estándar ".
HitchHike tiene tan poca potencia que una batería pequeña podría conducirla durante una década o más, dicen los investigadores. Incluso tiene el potencial de recolectar energía de las ondas de radio existentes y usar esa energía electromagnética, arrancada de su entorno, para alimentarse, tal vez indefinidamente.
"HitchHike podría llevar a una adopción generalizada en Internet of Things", dice Katti. "Los sensores podrían desplegarse en cualquier lugar donde podamos poner una batería de monedas que tenga WiFi existente. La tecnología podría incluso funcionar sin baterías. Eso sería un gran avance en este campo ".
Los investigadores dicen que HitchHike podría estar disponible para ser incorporado a dispositivos inalámbricos en los próximos tres a cinco años.
El tamaño de un sello
El prototipo de Hitchhike es un procesador y una radio en uno. Mide aproximadamente el tamaño de una estampilla postal, pero los ingenieros creen que pueden hacerlo más pequeño, tal vez incluso más pequeño que un grano de arroz para su uso en dispositivos biológicos implantados, como un sensor inalámbrico de frecuencia cardíaca.
Con un rango de hasta 50 metros y capaz de transmitir hasta 300 kilobits por segundo, varias veces más rápido que el módem de acceso telefónico más rápido del pasado, HitchHike el sistema fue nombrado HitchHike por su diseño inteligente que hace autostop en las ondas de radio entrantes de un teléfono inteligente o una computadora portátil. Traduce esas señales entrantes a su propio mensaje y retransmite sus propios datos en un canal WiFi diferente.
El gran talón de Aquiles de cualquier esfuerzo en esta dirección hasta la fecha ha sido el uso de energía. HitchHike consume 10,000 veces menos corriente que las radios wifi. Puede funcionar durante años en una simple batería de monedas, pero los investigadores dicen que las versiones futuras podrían usar pequeños paneles solares o incluso cosechar la energía de las ondas de radio WiFi entrantes.
HitchHike es una variación de lo que se conoce en los círculos de ingeniería como una radio de retrodispersión. En realidad, es más un reflector que una radio. HitchHike simplemente rebota las señales WiFi a la atmósfera, una señal que se conoce como retrodispersión.
'Traducción de palabras clave'
Sin embargo, para funcionar como una verdadera radio, HitchHike primero debe dar el importantísimo salto de simplemente reflejar un mensaje existente a producir realmente un mensaje significativo por sí mismo. Para hacer eso, los diseñadores de HitchHike desarrollaron lo que ellos llaman "traducción de palabras clave".
En el frente del procesador, HitchHike es un dispositivo de traducción simple. En el mundo digital binario, una señal WiFi es poco más que un flujo interminable de 1 y 0, que WiFi estándar transmite a través de un conjunto de palabras de código predefinidas. HitchHike traduce hábilmente las palabras de código entrantes en sus propios datos. Si, por ejemplo, la palabra de código entrante indica un cero y HitchHike quiere que siga siendo cero, pasa esa palabra de código inalterada. Sin embargo, si HitchHike quiere cambiar ese cero a uno, o viceversa, lo traduce a la palabra de código alternativa.
La siguiente pieza del rompecabezas requiere evitar la interferencia de radio entre la señal original y la nueva secuencia de datos proveniente de HitchHike, que se transmiten al mismo tiempo y en el mismo canal si no se modifican. HitchHike cambia su nueva señal a otro canal WiFi. Y lo hace todo sin casi poder.
"HitchHike abre las puertas para un despliegue generalizado de comunicación WiFi de baja potencia utilizando una infraestructura WiFi ampliamente disponible y, por primera vez, potencia verdaderamente el Internet de las cosas", dice Zhang.
Fuente: Universidad de Stanford
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