Para saintis telah memperkenalkan teknologi terobosan yang membolehkan komunikasi kos rendah dan cekap merentas rangkaian peranti yang besar. Inovasi ini boleh meningkatkan pemantauan industri, infrastruktur bandar pintar dan rangkaian penderia pertanian dengan ketara.
Penyelidik di Universiti Princeton, Universiti Rice dan Universiti Brown telah mengumumkan satu kejayaan teknologi yang luar biasa yang boleh mengubah komunikasi antara mesin perindustrian dan seterusnya, dengan mendedahkan sistem tag serakan belakang berkuasa rendah dan kos efektif yang beroperasi dalam julat frekuensi subterahertz.
Teknologi inovatif ini, diperincikan dalam kertas kerja diterbitkan dalam jurnal Nature Communications, membolehkan perkongsian maklumat yang cekap di kalangan sejumlah besar peranti tanpa bergantung pada pemancar isyarat intensif kuasa.
Dengan menggunakan taburan belakang frekuensi tinggi, sistem baharu ini menyokong pemantauan masa nyata dalam tetapan industri, infrastruktur bandar pintar dan pertanian, menandakan lonjakan ketara dalam keupayaan komunikasi tanpa wayar.
"Saya percaya teknologi ini akan menemui aplikasi dalam banyak tetapan yang menarik," kata penyiasat utama Yasaman Ghasempour, penolong profesor kejuruteraan elektrik dan komputer di Princeton, dalam satu berita. melepaskan. "Walaupun kebijaksanaan konvensional, kertas ini menunjukkan bahawa adalah mungkin untuk mempunyai kuasa rendah, komunikasi boleh skala dalam julat sub-terahertz."
Merevolusikan Komunikasi
Teknologi ini ialah versi lanjutan bagi peranti wayarles yang dikenali sebagai tag. Teg baharu ini menggunakan penyerakan belakang, satu proses di mana pembaca pusat menghantar isyarat kepada teg sensor, yang kemudiannya memantulkan isyarat ini kembali kepada pembaca.
Walaupun penyebaran belakang wujud dalam sistem frekuensi rendah seperti pembayaran pintar dan membina kad masuk, ini adalah kali pertama ia telah terbukti boleh dilaksanakan pada frekuensi sub-terahertz.
Frekuensi yang lebih tinggi bermakna sistem boleh menyokong penghantaran data berkelajuan tinggi, yang penting untuk rangkaian peranti yang padat. Pembangunan ini menjanjikan untuk menjimatkan kos kuasa dan infrastruktur yang ketara berbanding sistem wayarles tradisional.
Kejayaan Kejuruteraan
Pasukan ini menghadapi cabaran ketara dengan isyarat frekuensi tinggi, yang terdedah kepada pudar dan memerlukan penghantaran arah yang tepat. Tag serakan belakang tradisional menggunakan antena ringkas yang menyiarkan tenaga ke semua arah, mengakibatkan ketidakcekapan.
Sebaliknya, sistem baharu ini menggunakan antena termaju yang melaraskan arah isyarat secara automatik berdasarkan perubahan frekuensi.
“Pembaca perlu membentuk rasuk berbentuk pensel sempit untuk bersinar ke lokasi tepat tag, dan tag kuasa rendah harus melakukan perkara yang sama tanpa menggunakan sebarang kuasa. Itulah cabaran sebenar,” tambah Ghasempour.
Aplikasi Julat Luas
Kemajuan ini boleh memberi kesan serta-merta kepada aplikasi industri, seperti memantau keadaan robot pembuatan atau mengesan kebocoran gas di kilang penapisan. Melihat ke hadapan, teknologi boleh memainkan peranan penting dalam penggunaan berskala besar seperti bandar pintar dan rangkaian pertanian.
Di bandar pintar, tag boleh diletakkan pada papan tanda lalu lintas, boleh dikesan oleh kereta pandu sendiri dalam keadaan cuaca buruk. Dalam pertanian, rangkaian penderia tanah yang luas boleh memantau data masa nyata pada tahap lembapan atau suhu.
Ghasempour berharap kertas kerja itu akan memberi inspirasi kepada penambahbaikan kejuruteraan selanjutnya untuk pelbagai aplikasi lanjutan. Dengan mencari cara untuk menguatkan isyarat pada kos yang rendah, teknologi ini boleh menggerakkan rangkaian sensor merentas persekitaran bandar untuk memantau kualiti udara atau aliran trafik.
Kejayaan ini membuka jalan baharu untuk komunikasi data berkuasa rendah, berskala besar, menandakan langkah penting ke arah sistem wayarles yang lebih cekap dan berskala.