El 'router' alimentó una cámara y otros aparatos. Imagen: Dennis Wise. Fuente: UW.
Ingenieros de la Universidad de Washington (Seattle, EE.UU.) han desarrollado una nueva tecnología que utiliza un router Wi-Fi -una fuente de energía ubicua en los entornos cerrados, pero aún no explotada- para alimentar los dispositivos electrónicos. Podría ayudar al desarrollo de la Internet de las Cosas, al eliminar la necesidad de conectar los sensores de ésta a una fuente de energía.
El sistema de Alimentación a Través de Wi-Fi (PoWiFi, en inglés) es una de las tecnologías más innovadoras del año, según la revista Popular Science, que la incluyó en sus premios Lo Mejor de lo Nuevo de 2015, anunciados el miércoles.
La tecnología fue noticia en junio cuando los investigadores publicaron un artículo que muestra cómo captar energía a partir de señales Wi-Fi para alimentar un simple sensor de temperatura, una cámara de escala de grises de baja resolución y un cargador para una pulsera de seguimiento de la actividad física.
El documento final será presentado en diciembre en la Conferencia CoNEXT, de la Asociación de Máquinas de Computación (ACM), en Heidelberg, Alemania, sobre experimentos y tecnologías de red emergentes.
"Por primera vez hemos demostrado que se pueden utilizar los dispositivos Wi-Fi para alimentar sensores de cámaras y otros dispositivos", dice el autor principal Vamsi Talla, estudiante de doctorado en ingeniería eléctrica de la UW, en la información de ésta. "También hicimos un sistema que puede hacer a la vez de router Wi-Fi y de fuente de energía: no degrada la calidad de sus señales Wi-Fi mientras alimenta a los dispositivos."
El sistema de Alimentación a Través de Wi-Fi (PoWiFi, en inglés) es una de las tecnologías más innovadoras del año, según la revista Popular Science, que la incluyó en sus premios Lo Mejor de lo Nuevo de 2015, anunciados el miércoles.
La tecnología fue noticia en junio cuando los investigadores publicaron un artículo que muestra cómo captar energía a partir de señales Wi-Fi para alimentar un simple sensor de temperatura, una cámara de escala de grises de baja resolución y un cargador para una pulsera de seguimiento de la actividad física.
El documento final será presentado en diciembre en la Conferencia CoNEXT, de la Asociación de Máquinas de Computación (ACM), en Heidelberg, Alemania, sobre experimentos y tecnologías de red emergentes.
"Por primera vez hemos demostrado que se pueden utilizar los dispositivos Wi-Fi para alimentar sensores de cámaras y otros dispositivos", dice el autor principal Vamsi Talla, estudiante de doctorado en ingeniería eléctrica de la UW, en la información de ésta. "También hicimos un sistema que puede hacer a la vez de router Wi-Fi y de fuente de energía: no degrada la calidad de sus señales Wi-Fi mientras alimenta a los dispositivos."
Internet de las Cosas
PoWiFi podría ayudar a permitir el desarrollo de la Internet de las cosas, en la que pequeños sensores de computación se incrustan en objetos cotidianos como teléfonos celulares, cafeteras, lavadoras, aires acondicionados, dispositivos móviles, permitiendo que "hablen" entre sí. Pero un desafío importante es cómo dinamizar esos sensores y actuadores de baja potencia sin necesidad de conectarlos a una fuente de energía, ya que cada vez son más pequeños y más numerosos.
El Wi-Fi transmite una pequeña cantidad de energía para transportar datos, hasta 1 vatio según la normativa estadounidense, frente a los 5 vatios de un cargador típico de Android o iPhone.
Los ingenieros informáticos y eléctricos de la UW observaron que el pico de energía contenido en las señales ambiente de Wi-Fi a menudo queda cerca de cumplir los requisitos de funcionamiento de algunos dispositivos de baja potencia. Pero debido a que las señales se envían de manera intermitente, la energía se "escapa" durante los periodos de silencio.
El equipo arregló ese problema optimizando un router para enviar "paquetes de energía" superfluos en los canales Wi-Fi que no está en uso -esencialmente reforzando la señal Wi-Fi para enviar energía- sin afectar la calidad y la velocidad de transmisión de datos. El equipo también desarrolló sensores que se pueden integrar en los dispositivos para captar la energía.
En sus experimentos de prueba de concepto, el equipo demostró que el sistema PoWiFi podría alimentar de forma inalámbrica una cámara Omnivision VGA de escala de grises, de baja potencia, a 5 metros de distancia, lo que le permite almacenar suficiente energía para capturar una imagen cada 35 minutos. También recargó la batería de una pulsera de seguimiento de la actividad física del 0 al 41% en 2 horas y media.
Hogares
Los investigadores también probaron el sistema en seis casas. En general, los usuarios no percibieron efectos negativos en la descarga de datos de Internet, lo cual demuestra que la tecnología podría enviar con éxito energía a través del Wi-Fi en las condiciones del mundo real sin degradar el rendimiento de la red. Uno incluso salió ganando, pero porque el router experimental era más potente que el que tenía antes.
Aunque los experimentos iniciales han involucrado cantidades relativamente pequeñas de energía, que no podrían alimentar un teléfono móvil, el equipo de la Universidad de Washington cree que es posible hacer el sistema PoWiFi más eficiente y robusto, operando a distancias mayores y alimentando a más sensores.
"Tenemos una enorme infraestructura Wi-Fi ya instalada", explica Talla. "El objetivo es reutilizar la infraestructura existente para el suministro de energía."
Según informa Popular Science, empresas como Energous sacarán al mercado en 2016 productos similares, que incluso podrán cargar los teléfonos móviles. Lo novedoso es que PoWiFi utiliza hardware ya existente.
PoWiFi podría ayudar a permitir el desarrollo de la Internet de las cosas, en la que pequeños sensores de computación se incrustan en objetos cotidianos como teléfonos celulares, cafeteras, lavadoras, aires acondicionados, dispositivos móviles, permitiendo que "hablen" entre sí. Pero un desafío importante es cómo dinamizar esos sensores y actuadores de baja potencia sin necesidad de conectarlos a una fuente de energía, ya que cada vez son más pequeños y más numerosos.
El Wi-Fi transmite una pequeña cantidad de energía para transportar datos, hasta 1 vatio según la normativa estadounidense, frente a los 5 vatios de un cargador típico de Android o iPhone.
Los ingenieros informáticos y eléctricos de la UW observaron que el pico de energía contenido en las señales ambiente de Wi-Fi a menudo queda cerca de cumplir los requisitos de funcionamiento de algunos dispositivos de baja potencia. Pero debido a que las señales se envían de manera intermitente, la energía se "escapa" durante los periodos de silencio.
El equipo arregló ese problema optimizando un router para enviar "paquetes de energía" superfluos en los canales Wi-Fi que no está en uso -esencialmente reforzando la señal Wi-Fi para enviar energía- sin afectar la calidad y la velocidad de transmisión de datos. El equipo también desarrolló sensores que se pueden integrar en los dispositivos para captar la energía.
En sus experimentos de prueba de concepto, el equipo demostró que el sistema PoWiFi podría alimentar de forma inalámbrica una cámara Omnivision VGA de escala de grises, de baja potencia, a 5 metros de distancia, lo que le permite almacenar suficiente energía para capturar una imagen cada 35 minutos. También recargó la batería de una pulsera de seguimiento de la actividad física del 0 al 41% en 2 horas y media.
Hogares
Los investigadores también probaron el sistema en seis casas. En general, los usuarios no percibieron efectos negativos en la descarga de datos de Internet, lo cual demuestra que la tecnología podría enviar con éxito energía a través del Wi-Fi en las condiciones del mundo real sin degradar el rendimiento de la red. Uno incluso salió ganando, pero porque el router experimental era más potente que el que tenía antes.
Aunque los experimentos iniciales han involucrado cantidades relativamente pequeñas de energía, que no podrían alimentar un teléfono móvil, el equipo de la Universidad de Washington cree que es posible hacer el sistema PoWiFi más eficiente y robusto, operando a distancias mayores y alimentando a más sensores.
"Tenemos una enorme infraestructura Wi-Fi ya instalada", explica Talla. "El objetivo es reutilizar la infraestructura existente para el suministro de energía."
Según informa Popular Science, empresas como Energous sacarán al mercado en 2016 productos similares, que incluso podrán cargar los teléfonos móviles. Lo novedoso es que PoWiFi utiliza hardware ya existente.