Kablosuz ağlar, enerji darbeleriyle birlikte yaşamayı öğrenebilirler

Michigan Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, birbirleriyle “bahane” demeleri için aynı alana sıkışmış farklı kablosuz ağlar için bir yol keşfettiler.

Wi -Fi popüler Bluetooth ve ZigBee sistemleri ile bir frekans bandı paylaşır ve hepsi aynı yerlerde birlikte bulunur. Ancak, üç teknoloji arasında müdahalenin önlenmesi zordur çünkü spektrumun kullanımını koordine etmek için birbirlerine sinyal veremezler. Ek olarak, farklı kuşak Wi-Fi'ler bazen daha geniş veya daha dar radyo bantları kullandıklarından koordinasyon sinyallerini değiştiremezler. Her iki problem ağları yavaşlatır ve bağlantıları koparır.

Michigan bilgisayar bilimleri profesörü Kang Shin ve şu anda Wisconsin Üniversitesi'nde yardımcı doçent olan Xinyu Zhang, 2011 yılında bu sorunu çözmek için yola çıktı. Geçen Temmuz ayında GapSense icat ettiler. Wi-Fi, Bluetooth ve ZigBee'nin tümünün trafik kontrol mesajları olarak kullanılabilecek özel enerji darbeleri göndermesini sağlayan yazılım. GapSense, standart bir gövde veya kritik bir satıcı kitlesi geride kaldığında cihazlarda ve erişim noktalarında kullanıma hazırdır, dedi Shin.

[Daha fazla okuma: En iyi kablosuz yönlendiriciler]

Wi-Fi LAN'ları bir veri yaşam çizgisidir sayısız ev, ofis ve halka açık yerlerde telefonlar, tabletler ve PC'ler için. Bluetooth, daha yavaş fakat daha az güç tüketen bir protokoldür ve çevre birimleri bağlamak için kabloların yerine kullanılır. ZigBee, ev otomasyonu, sağlık bakımı ve diğer amaçlarla kullanılan cihazlarda bulunan daha düşük güçlü bir sistemdir.

Her üç kablosuz iletişim protokolü Shin, "Hava saatinin kullanımını koordine edecek cihazlar için bir mekanizma var, ama hepsi birbirinden farklı, Shin dedi.

" Onlar gerçekten aynı dili konuşamıyor ve birbirlerini anlayamıyorlar, "dedi Shin.

Ayrıca her biri, hava dalgası kullanılıyorsa, radyoların iletimi durdurması için telsizleri bilgilendiren bir mekanizma olan CSMA (taşıyıcı algılamalı çoklu erişim) kullanır, fakat bu sistem her zaman girişimi engellemez, dedi.

Asıl sorun Wi Bluetooth ve ZigBee ayak parmaklarında Stepping. Bazen bu sadece diğer ağlardan daha hızlı hareket ettiği için olur. Örneğin, CSMA kullanan bir Wi-Fi cihazı, yakındaki bir ZigBee cihazı yayınlanmaya başlamak üzere olsa bile, başka bir iletimle çarpışma tehlikesini algılamayabilir. Çünkü ZigBee, Wi-Fi'nin boş moddan çıkması ve paketlerin hareket etmesini sağlamak için 16 kat daha uzun sürdüğü için, Shin dedi.

ZigBee'nin Wi-Fi komşularıyla devam etmesine yardımcı olmak için performansının değiştirilmesi, ZigBee'nin amacını yenecektir. Shin, çok düşük güç tüketimi ve uzun pil ömrü ile küçük miktarlarda veri iletme ve alma olanağını söyledi.

Wi-Fi aygıtları, kaynakları bölme konusunda kendi aralarında iletişim kuramıyorlar bile. Wi-Fi standardının sonraki kuşakları, daha yüksek hızlara ulaşmak için daha geniş spektrum spektrumlarına izin verdi. Sonuç olarak, sadece 10MHz bant genişliği kullanan bir 802.11b cihazı, gönderilecek paketlerin olduğu bir Wi-Fi ağının geri kalanını anlatmaya çalışırsa, 40MHz kullanan bir 802.11n cihazı bu sinyali alamayabilir, diyor Shin. Shin, 802.11b cihazının bir “gizli terminal” haline geldiğini söyledi. Sonuç olarak, iki cihazdan gelen paketler çarpışabilir.

Tüm bu farklı cihazları spektrum kullanımlarını koordine etmek için, Shin ve Zhang tamamen yeni bir iletişim yöntemi geliştirdi. GapSense, boşluklarla ayrılmış bir dizi enerji darbesi kullanır. Darbeler arasındaki boşlukların uzunluğu, kıyılar açık olana kadar iletimlerde geri çekilme talimatları gibi farklı mesaj türlerini ayırt etmek için kullanılabilir. Sinyaller bir iletişimin başlangıcında veya paketler arasında gönderilebilir.

GapSense, Wi-Fi, Bluetooth ve ZigBee kullanma deneyimini önemli ölçüde artırabilir. Ağ çarpışmaları ağları yavaşlatabilir ve hatta kırık bağlantılara veya çağrılara neden olabilir. Shin ve Zhang, kablosuz ağları ılımlı bir Wi-Fi trafiği ile simüle edilmiş bir ofis ortamında test ettiğinde, ZigBee ve Wi-Fi arasında yüzde 45'lik bir çarpışma oranı buldular. GapSense kullanmak çarpışma oranını yüzde 8'e düşürdü. “Gizli terminal” problemi ile ilgili testler yüzde 40'lık bir çarpışma oranı gösterdi ve GapSense bir basın açıklamasına göre neredeyse sıfıra indirdi.

GapSense'in bir diğer kullanımı, Wi-Fi cihazlarının daha az güç tüketerek alarm vermesine izin vermektir. Wi-Fi'nin çalışma şekli şimdi, boşta bulunan alıcılar genellikle gelen trafik için hazırlanacak bir erişim noktasını dinlemek zorunda. Shin, GapSense ile, bir alıcının çok düşük bir saat hızında çalışırken tanıyabileceği bir dizi tekrarlanan darbe ve aralık gönderebilir. Boşta tamamen çıkmadan, alıcı, erişim noktasının veri göndermeye çalıştığı tekrarlanan mesajlardan belirleyebilir. Bu özellik Shin'e göre bir Wi-Fi cihazının enerji tüketimini yüzde 44 oranında azaltabilir.

GapSense'in uygulanması, hem cihazların hem de Wi-Fi erişim noktalarının ürün yazılımını ve cihaz sürücülerini güncellemeyi içerecektir. Çoğu üretici bunu sahada zaten bulunan cihazlar için yapmazdı, bu nedenle teknoloji muhtemelen donanım ürünlerinin yenilenmesi için Shin için beklemek zorunda kalacaktır.

Teknoloji üzerindeki bir patent beklemede. Teknolojiyi çoğaltmanın en ideal yolu resmi bir standarttan geçiyordu, ancak bu olmasa bile, iki veya daha fazla büyük satıcının lisansı alması durumunda yaygın bir şekilde benimsenebilirdi, dedi.

Stephen Lawson, mobil, depolama ve ağ teknolojilerini IDG Haber Servisi. @sdlawsonmedia'da Stephen on Twitter izleyin. Stephen'ın e-posta adresi [email protected]