Matematikere foreslår at udveksle trådløs energi med data indsamlet af sensorer i mobile enheder

RUDN-matematikere har foreslået et incitament til at opmuntre deltagere til mobil crowd-sensing. Dataene indsamlet af sensorer indbygget i personlige mobile enheder (såsom smartphones) kan udveksles til trådløse batteriopladningstjenester. Værket blev udgivet i IEEE trådløs kommunikation .

De fleste moderne smartphones er allerede udstyret med sensorer, der registrerer miljøoplysninger såsom barometre, magnetometre, støj- og lyssensorer, termometre, og endda skadelige strålings- og luftfugtighedssensorer. Næste generations gadgets forventes at have mere komplicerede sensorer, såsom luftforureningssensorer og detektorer af allergener. Crowd sensing giver en mobilnetværksoperatør mulighed for anonymt at indsamle de oplysninger, der registreres af brugersensorer til overvågning, planlægning, og leverer smart-city-tjenester. Imidlertid, den største vanskelighed ved denne tilgang ligger i det faktum, at ejerne af sensorerne ikke er villige til at dele disse oplysninger for at beskytte personlige data eller spare batteriopladning. Det nye incitament til at give potentielt vigtig information blev foreslået af RUDN-matematikere.

Hovedudfordringen ved masseinvolvering i mobil crowd sensing er byboernes lave motivation til at levere deres data til operatører til behandling, selvom det er anonymt. Løsningen blev foranlediget af en velkendt egenskab ved enhver mobilenhed - begrænset batteriopladning, hvilket bliver særligt vigtigt, når antallet af personlige mobile enheder stiger. Hvad hvis folk kunne udveksle de nødvendige data til energi? Efter at have analyseret mulige varianter af et sådant system, forskerne var enige om, at det var anvendeligt til crowd sensing.

Et team af forskere fra RUDN foreslog et system, hvor bærbare enheder kunne oplade deres batterier med radioenergi modtaget fra en eller flere små basestationer udstyret med en trådløs energioverførselsgrænseflade, der arbejder ved en tildelt frekvens, der er forskellig fra den, der bruges til datatransmission. Energitransmission vil være baseret på radiofrekvent stråling inden for området 800-900 MHz, hvilket øger transmissionsradius til snesevis af meter i forhold til nuværende teknologier.

Systemet fungerer som følger:elektroniske sensorer i gadgetsene indsamler miljørelateret information og sender den til basestationer og til skyen, hvor den behandles anonymt og kan bruges som Big Data-kilde til senere analyse. En bærbar enhed, der leverer data fra et respektive dækningsområde, modtager energi fra en trådløs transmission. Enhedernes kraft er justeret til at opfylde standardkravene til beskyttelse af menneskers sundhed.

Især specialister mener, at opladning i overensstemmelse med den foreslåede model kan understøtte kontinuerligt arbejde med små bærbare enheder (med kapacitet op til 5 mikrowatt). Imidlertid, mens du vurderer driftstiden for en akkumulator opladet på denne måde, det er vigtigt at overveje forskellige parametre for systemdrift (strålebredde, brugerens makro- og mikromobilitet, miljømæssige genstande, der kan blokere bjælkerne, antallet af sensorer, udrulning af basestationer og deres tæthed, etc), samt vigtigheden af ​​de indsamlede data på et givet sted og tidspunkt. De endelige automatiserede aftaler mellem operatøren og en smartphone kan reguleres ved hjælp af auktionsordninger.

Implementeringen af ​​et sådant system ville være gavnligt for alle:brugerne, der ville være i stand til at oplade deres bærbare enheder, mobilnetværksoperatører, og tredjepartsvirksomheder, der ønsker at indsamle, analysere og tjene penge på dataene. I øvrigt, Byens myndigheder kunne også bruge disse data til at optimere mange bytjenester. Brugermobilitetsmodellering og indledende beregninger af energi modtaget af bærbare enheder fra basestationer viser, at ideen er opnåelig fra et fysiksynspunkt. Imidlertid, at flytte det fra computermodelleringens verden til virkeligheden kræver yderligere undersøgelser af fysikere, matematikere, og RF-ingeniører, herunder udvikling af hardware og test senge, implementeringsplanlægning, optimering af kommunikationsprotokoller, og oprettelse af forvaltningsmekanismer. Processen vil også involvere specialister i samfundsvidenskab til at forske i den menneskelige faktor.