Maaaring matutunan ng mga wireless network na mabuhay nang magkasama sa pamamagitan ng paggamit ng enerhiya pulses

Ang mga mananaliksik sa University of Michigan ay nag-imbento ng isang paraan para sa iba't ibang mga wireless network na pinagsama sa parehong puwang upang sabihin ang "patawarin mo ako" sa isa't isa.

Wi Ang pagbabahagi ng FM ay isang frequency band na may mga sikat na Bluetooth at ZigBee system, at ang lahat ay madalas na matatagpuan sa parehong mga lugar na magkasama. Ngunit ito ay mahirap upang maiwasan ang pagkagambala sa pagitan ng tatlong mga teknolohiya dahil hindi sila maaaring mag-signal sa bawat isa upang coordinate ang paggamit ng spectrum. Bilang karagdagan, ang iba't ibang mga henerasyon ng Wi-Fi ay minsan ay nabigo upang palitan ang mga signal ng koordinasyon dahil gumagamit sila ng mas malawak o mas makitid na mga bandang radyo. Ang parehong mga problema ay maaaring makapagpabagal ng mga network at masira ang mga koneksyon.

Propesor sa science sa Michigan na si Kang Shin at nagtapos na estudyante Xinyu Zhang, na ngayon ay isang katulong na propesor sa University of Wisconsin, na itinakda upang harapin ang problemang ito noong 2011. Noong Hulyo, naimbento nila ang GapSense, ang software na nagbibigay-daan sa Wi-Fi, Bluetooth at ZigBee ang lahat ng magpadala ng mga espesyal na pulse ng enerhiya na maaaring magamit bilang mga mensahe ng kontrol sa trapiko.

[Karagdagang pagbabasa: Ang pinakamahusay na wireless na router]

Ang mga Wi-Fi LAN ay isang data lifeline para sa mga telepono, tablet at PC sa maraming bahay, tanggapan at pampublikong lugar. Ang Bluetooth ay isang mas mabagal ngunit mas mababa kapangyarihan-gutom protocol kadalasang ginagamit sa lugar ng mga tanikala upang ikonekta ang mga peripheral, at ZigBee ay isang kahit na mas mababa pinagagana ng system na natagpuan sa mga aparato para sa home automation, pangangalaga ng kalusugan at iba pang mga layunin.

Ang bawat isa sa tatlong wireless protocol ay may isang mekanismo para sa mga aparato upang coordinate ang paggamit ng airtime, ngunit ang lahat ng ito ay naiiba mula sa isa't isa, Sinabi ni Shin

"Hindi nila talaga maaaring magsalita ng parehong wika at maunawaan ang bawat isa sa lahat," Sinabi ni Shin. > Ang bawat isa ay gumagamit din ng CSMA (carrier sense maramihang access), isang mekanismo na nagtuturo sa mga radyo na magpigil sa pagpapadala kung ang mga airwave ay ginagamit, ngunit ang sistema ay hindi palaging pumipigil sa pagkagambala, sinabi niya.

Ang pangunahing problema ay Wi -Fi sa mga daliri ng paa ng Bluetooth at ZigBee. Minsan ito ay nangyayari dahil ito ay kumikilos nang mas mabilis kaysa sa ibang mga network. Halimbawa, ang isang Wi-Fi device na gumagamit ng CSMA ay maaaring hindi makararanas ng anumang panganib ng isang banggaan sa isa pang paghahatid kahit na ang malapit na aparatong ZigBee ay magsisimula na magpapadala. Dahil ang ZigBee ay tumatagal ng 16 beses hangga't ang Wi-Fi ay lumabas mula sa idle mode at nakuha ang mga packet na lumilipat, sinabi ni Shin.

Ang pagpapalit ng pagganap ng ZigBee upang matulungan itong makasabay sa mga kapit sa Wi-Fi nito ay matatalo ang layunin ng ZigBee, na kung saan ay upang magpadala at makatanggap ng mga maliliit na data na may napakababang paggamit ng kuryente at matagal na buhay ng baterya, sinabi ni Shin.

Ang mga Wi-Fi device ay maaaring kahit na hindi makipag-usap sa kanilang sarili sa paghahati ng mga mapagkukunan. Ang mga sunud-sunod na henerasyon ng pamantayan ng Wi-Fi ay pinapayagan para sa mas malaking mga chunks ng spectrum upang makamit ang mas mataas na bilis. Bilang isang resulta, kung ang isang 802.11b device na gumagamit lamang ng 10MHz ng bandwidth ay sinusubukan na sabihin sa natitirang bahagi ng isang Wi-Fi network na mayroon itong mga packet na ipadala, ang isang 802.11n na aparato na gumagamit ng 40MHz ay ​​hindi maaaring makuha ang signal na iyon, sinabi ni Shin. Ang aparato na 802.11b ay nagiging "nakatagong terminal," sabi ni Shin. Bilang resulta, ang mga packet mula sa dalawang device ay maaaring sumalungat.

Upang makuha ang lahat ng mga iba't ibang device na ito upang maiugnay ang kanilang paggamit ng spectrum, nagawa ni Shin at Zhang ang isang ganap na bagong paraan ng komunikasyon. Ginagamit ng GapSense ang isang serye ng mga pulse ng enerhiya na pinaghihiwalay ng mga puwang. Ang haba ng mga puwang sa pagitan ng mga pulse ay maaaring magamit upang makilala ang iba't ibang uri ng mga mensahe, tulad ng mga tagubilin upang i-back off sa pagpapadala hanggang sa baybayin ay malinaw. Ang mga signal ay maaaring ipadala sa simula ng isang komunikasyon o sa pagitan ng mga packet.

Maaaring kapansin-pansing mapabuti ng GapSense ang karanasan ng paggamit ng Wi-Fi, Bluetooth at ZigBee. Maaaring makapagpabagabag ang mga collision ng network ng mga network at maging sanhi ng sirang mga koneksyon o pagbaba ng mga tawag. Nang sinubukan ni Shin at Zhang ang mga wireless network sa isang simulate na kapaligiran ng opisina na may katamtamang trapiko sa Wi-Fi, nakakita sila ng 45 porsiyento na rate ng mga banggaan sa pagitan ng ZigBee at Wi-Fi. Ang paggamit ng GapSense ay pinutol ang banggaan na ito sa 8 porsiyento. Ang kanilang mga pagsubok sa "nakatagong terminal" na problema ay nagpakita ng 40 porsiyento na banggaan, at ang GapSense ay nabawasan na halos sa zero, ayon sa isang pahayag.

Ang isa pang posibleng paggamit ng GapSense ay upang hayaan ang mga aparatong Wi-Fi na manatiling alerto na may mas mababa na alisan ng tubig. Ang paraan ng Wi-Fi ay gumagana ngayon, ang mga idle receiver ay karaniwang kailangang makinig sa isang access point upang maging handa para sa papasok na trapiko. Sa GapSense, ang access point ay maaaring magpadala ng isang serye ng mga paulit-ulit na pulses at gaps na maaaring matukoy ng isang receiver habang tumatakbo sa napakababang rate ng orasan, sinabi ni Shin. Walang ganap na umuusbong mula sa idle, maaaring matukoy ng receiver mula sa paulit-ulit na mga mensahe na sinusubukan ng access point na ipadala ito ng data. Ang tampok na ito ay maaaring mabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya ng isang Wi-Fi device sa pamamagitan ng 44 na porsiyento, ayon kay Shin.

Pagpapatupad ng GapSense ay may kinalaman sa pag-update ng mga driver ng firmware at aparato ng parehong device at Wi-Fi access point. Karamihan sa mga tagagawa ay hindi magagawa ito para sa mga device na nasa field, kaya ang teknolohiya ay malamang na maghintay para sa mga produkto ng hardware na i-refresh, ayon kay Shin.

Ang isang patent sa teknolohiya ay nakabinbin. Ang ideal na paraan upang palawakin ang teknolohiya ay sa pamamagitan ng isang pormal na pamantayan, ngunit kahit na wala na, maaaring ito ay malawak na natatanggap kung ang dalawa o higit pang mga pangunahing vendor lisensya ito, Sinabi ni Shin

Stephen Lawson ay sumasaklaw sa mga mobile, imbakan at networking teknolohiya para sa

Ang IDG News Service. Sundin si Stephen sa Twitter sa @slawlawmedia. Ang email address ni Stephen ay [email protected]