viernes, 24 de septiembre de 2010

Sensores inalámbricos que consumen menos energía

     Los sensores inalámbricos dispersos por todo un edificio pueden controlarlo todo, desde la humedad y la temperatura a los niveles de luz y de calidad del aire. Esto parece una buena idea--hasta que se tienen en cuenta las molestias y el coste de reemplazar las baterías de los sensores cada dos años. El problema es que la mayoría de los sensores inalámbricos transmiten los datos de una forma que gasta la energía de su batería.

     Un equipo de investigadores de la Universidad de Washington ha ideado una manera de reducir la cantidad de energía que los sensores utilizan para transmitir los datos, aprovechando el cableado eléctrico en las paredes de un edificio como una antena que propaga la señal. Este enfoque amplía el alcance de los sensores inalámbricos, y esto significa que su batería puede durar hasta cinco veces más que los sensores existentes, destacan los investigadores.

     La tecnología, llamada Nodos de Sensores Utilizando la Infraestructura Eléctrica (SNUPI, por sus siglas en inglés), envía un pequeño flujo de datos de forma inalámbrica a una frecuencia que resuena con el cableado de cobre de las paredes de un edificio, explica Shwetak Patel, profesor de ingeniería informática y de ingeniería eléctrica de la Universidad de Washington . El cableado de cobre, que puede encontrarse hasta a 15 pies de distancia de los sensores, recoge la señal y actúa como una gigantesca antena de recepción, transmitiendo los datos a 27 megahercios a una estación base conectada a una toma de corriente eléctrica en algún lugar del edificio.

     "El cableado eléctrico produce un efecto de amplificación", indica Patel. Mientras que muchos sensores de bajo consumo sólo tienen un alcance de unos pocos pies, señala él, sus prototipos de sensores pueden cubrir prácticamente la totalidad de una casa de 3.000 pies cuadrados. En la mayoría de sistemas de sensores inalámbricos, continúa Patel, las paredes impiden la transmisión de los datos de los sensores, pero con SNUPI, "como más paredes haya en la casa, mejor funciona nuestro sistema." En septiembre se presentará un artículo que describe este trabajo en la conferencia de Computación Ubicua en Copenhague, Dinamarca.

     "La mayor parte de la investigación académica sobre los nodos de sensores integrados en edificios ha considerado la infraestructura de un edificio como un problema", comenta Matt Reynolds, profesor de ingeniería informática y de ingeniería eléctrica de la Universidad de Duke. El trabajo de Patel es interesante porque "le da la vuelta al problema", afirma él. "El cableado del edificio es parte de la solución en vez de ser parte del problema".

     El uso de líneas eléctricas para transmitir datos no es una idea nueva. La banda ancha sobre líneas eléctricas, o BPL (por sus siglas en inglés), utiliza la red eléctrica para proporcionar conectividad a Internet. Sin embargo, usar la red eléctrica para ampliar el alcance de los sensores de ambiente y reducir su consumo de energía, sí es innovador.

     El prototipo de los investigadores utiliza menos de un milivatio de energía para la transmisión de datos a la antena de la red eléctrica, y menos del 10 por ciento de esta energía se utiliza para la comunicación. Las futuras versiones, afirma Patel, reducirán la cantidad de energía que los sensores usan para el cálculo, y también incluirán una antena de recepción para la comunicación bidireccional entre los sensores y la estación base. Esto podría permitir a los sensores recibir la confirmación de que todos los datos se han recibido correctamente.

     Patel, quien fundó una startup de control de la energía en el hogar llamada Zenzi que fue vendida a Belkin a principios de este año, ha puesto en marcha otra empresa para comercializar SNUPI. Él sospecha que este planteamiento puede ser utilizado para más cosas que el control de la calidad del aire en los hogares--también podría ser utilizado para recoger datos de sensores portátiles o de dispositivos médicos implantados. De hecho, destaca Patel, unos estudios preliminares han demostrado que el popular podómetro llamado FitBit, que envía datos a una estación base inalámbrica, podría durar un año en una sola carga, en lugar de su duración actual de 14 días, utilizando el sistema de SNUPI.


Vía: LaFlecha