Naukowcy z Uniwersytetu Brighama Younga, Uniwersytetu w Utah oraz Uniwersytetu Waszyngtońskiego w St. Louis opracowali oprogramowanie, które potrafi zwiększyć zasięg zwykłego routera Wi-Fi nawet o 60 metrów. Oczywiście nie ma tutaj żadnej magi. Tak duży zasięg możliwy jest dzięki obniżeniu prędkości transmisji do 1 bit/s. Rozwiązanie to ma nadawać się do łączenia z urządzeniami IoT.

Coraz więcej osób myśli o kupnie systemów zamieniających ich dom w inteligentną fortecę. Oczywiście zbytnia nadgorliwość w tym temacie rodzi potencjalne zagrożenia związane z bezpieczeństwem. Jednak rozsądne podejście do tematu może naprawdę ułatwić nam życie. Przy czym domowe systemy IoT mają jedną zasadniczą wadę. Łączą się one po Wi-Fi. Niestety standard sieci Wi-Fi nie nadaje się do komunikacji z urządzeniami Internetu Rzeczy. O ile rozwiązanie to nadaje się do systemu monitoringu, który jest podłączony do stałego zasilania i korzysta z wysokich przepustowości sieci, to zwykłe sensory IoT już tak Wi-Fi nie lubią. Problemem jest oczywiście duże zapotrzebowanie na energię elektryczną. Dlatego amerykańscy naukowcy opracowali protokół ONPC, który może działać jako „nakładka” na standard Wi-Fi. Dodatkowo komunikacja ONPC zużywa mniej energii i charakteryzuje się bardzo dobrym zasięgiem.

Protokół ONPC, który poprawia zasięg routera Wi-Fi, nadaje się tylko do monitorowania urządzeń IoT

Zasada działania protokołu ONPC jest dość prosta. Pełna nazwa tego systemu to On-Off Noise Power Communication. Jak sama nazwa wskazuje działa on na zasadzie ukrywania transmisji w szumie radiowym. Wykorzystywana jest do tego technika rozpraszania widma, z której korzysta chociażby system 3G (UMTS WCDMA). Jednak jego największą zaletą jest to, że komunikacja ONPC może być wpleciona w ramki sieci Wi-Fi i nie powoduje to żadnych zakłóceń w transmisji danych.

ONPC nadajnik
ONPC odbiornik

System ten pozwala na przesyłanie danych bardzo niewielką prędkością. Wynosi ona zaledwie 1 bit/s. W praktyce taki protokół transmisyjny może być zbyt mało wydajny nawet dla przesyłu samej telemetrii. Jednak naukowcy znaleźli dla niego inne zastosowanie. Jest nim aplikacja Stayin’ Alive, która sprawdza czy urządzenia IoT dalej działają, czy może ktoś je wyłączył lub się uszkodziły.

ONPC system

Cały system ma działać tak, że urządzenia IoT są wyposażone w nadajnik ONPC, który nadaje jak urządzenie jest włączone. Z kolei router Wi-Fi jest w stanie odebrać i poprawnie zdekodować taką informację nawet jak urządzenie znajduje się poza zasięgiem zwykłej sieci Wi-Fi. Dzięki temu system wie, że konkretne urządzenie działa i próbuje się komunikować, ale ma problemy z łącznością.

Niewątpliwą zaletą protokołu ONPC jest to, że można go implementować obok standardowego systemu 802.11. Nie wymaga on również dodatkowego sprzętu. Wystarczy jedynie aktualizacja firmware. Kto wie, być może rozwiązanie tego typu faktycznie znajdzie się w kolejnym standardzie sieci Wi-Fi i będzie przez nas powszechnie używane.

Pełna treść artykułu opisującego system ONPC jest dostępna pod tym adresem: https://dl.acm.org/citation.cfm?id=3345436.

PJ
Przemek jest mózgiem operacyjnym SpeedTest.pl. Studiował na Politechnice Wrocławskiej elektronikę i telekomunikację. Zarządza projektami IT, relacjami z klientami oraz nadzoruje procesy rozwoju. Prywatnie zaangażowany w rodzinę, wsparcie różnych działalności charytatywnych i projekty ekstremalne.