Wi-Fi-forstærkende smart overflade kan hjælpe fjernarbejdere og studerende

Frustreret over plettet WiFi-forbindelse? Ingeniører ved University of California San Diego har udviklet en "smart overflade", der kunne gøre signalet tilgængeligt i døde punkter - og også gøre den eksisterende forbindelse dobbelt så hurtig.

"Du kan sætte dette på din væg som et maleri for at forbedre WiFi-forbindelsen i dit hjem eller kontor, " sagde Dinesh Bharadia, en professor i elektro- og computerteknik ved UC San Diego Jacobs School of Engineering.

Teknologien kan være til gavn for både medarbejdere, der arbejder eksternt, og elever, der modtager fjernundervisning. Det kan også reducere interferens fra dine naboers WiFi-netværk, hvilket ville gøre det lettere for alle at arbejde eller lære hjemmefra, sagde Bharadia.

I indendørs test, den smarte overflade udvidede WiFi-området fra 30 meter (98 fod) til 45 meter (147 fod). Det fordoblede også datahastigheden i områder, der allerede modtager signal.

"Du kan bruge dette med hyldevare WiFi-enheder. Du behøver ikke specialudstyr for at få det til at fungere, " sagde Bharadia. Og teknologien er lav nok strøm til at den kan holde i et år på et møntcellebatteri, sagde forskere.

"Overfladen giver den forbedrede signalfordel ved et stort array, men uden at skulle ændre adgangspunktet eller nogen af ​​enhederne, " sagde UC San Diego elektrisk og computeringeniør professor Daniel Sievenpiper, som er samarbejdspartner på undersøgelsen.

Den smarte overflade er et 10 centimeter × 30 centimeter printkort indeholdende 48 små antenner. Disse antenner kombinerer og reflekterer indgående WiFi-signaler fra en router eller et adgangspunkt for at skabe en helt ny vej for signaler at rejse. Denne nye vej, eller datastrøm, er lige så stærk som den originale, der kommer fra routeren eller adgangspunktet.

"Nøglefunktionen ved denne teknologi er, at den skaber en anden datastrøm, der går til din telefon eller en anden WiFi-tilsluttet enhed. Så ikke kun kan du få forbindelse i områder, der ikke har det, du får også den dobbelte datahastighed i områder, hvor du allerede har forbindelse, " sagde Bharadia.

Dette er muliggjort af innovativ hardware og algoritmer, som teamet udviklede. Hver antenne er programmeret til at justere fasen af ​​det indkommende signal, eller radiobølge, at den modtager, så alle de bølger, der reflekteres fra overfladen, har samme fase ved modtageren. Disse bølger smelter derefter sammen til en enkelt forstærket radiobølge.

"I første omgang, antennerne rammes af indkommende signaler af forskellige faser, så du får et reflekteret signal, der er svagt, eller slet intet signal. Det er som at tilføje 1 og -1. Men ved at ændre enhver -1 faser til +1, vi øger signalstyrken, " sagde Manideep Dunna, en UC San Diego el- og computeringeniør Ph.D. studerende i Bharadias laboratorium.

Forskere forestiller sig, at denne opsætning vil være billig at implementere. Masseproduktion af de trykte kredsløb kan koste så lidt som $5 hver, sagde Dunna.

I fremtidige undersøgelser, teamet vil undersøge, om kombination af flere smarte overflader kan forbedre datahastigheden yderligere. "Kunne tilføje en mere tredoble datahastigheden? Og kunne en anden firedoble den? Det ville være interessant at finde ud af, " sagde Bharadia.

Teamet arbejder også på at gøre den smarte overflade fleksibel.