واحد خبر mobile.ir : حتما تاکنون متوجه شده‌اید که آنتن وای-فایِ اسمارت‌فون شما یکی از بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان باتری در گوشی است، به‌ویژه زمانی که به طور مداوم حجم عظیمی از داده‌ها را از اینترنت دریافت می‌کنید، مثل استریم کردن ویدئو. مطمئنا ابداع روشی برای کاهش مصرف باتری در این زمینه، با استقبال کاربران روبرو خواهد شد. در این میان، پژوهشگران دانشگاه واشینگتن حرف جدیدی برای گفتن دارند. وب‌سایت خبری وابسته به دانشگاه واشینگتن، در تاریخ 23 فوریه 2016 (4 اسفند 1394) اعلام کرد که گروهی متشکل از دانشمندان کامپیوتر و مهندسین برق در این دانشگاه به راه‌حل جدیدی برای کاهش چشمگیر مصرف باتری در هنگام استفاده از وای-فای دست یافته‌اند.

طبق ادعای این تیم تحقیقاتی، روش جدید آنها برای انتقال سیگنال‌های وای-فای -- که Passive Wi-Fi یا "وای-فای انفعالی" نام گرفته -- در مقایسه با روش‌های متعارف کنونی، می‌تواند مصرف باتری در هنگام استفاده از وای-فای را تا 10 هزار برابر کاهش دهد. انتقال انرژی بدون سیم، پدیده جدیدی نیست. اما اینکه بتوانیم دیوایسی که منبع انرژی متعارفی ندارد را به ارتباط واداریم، مشکل است چرا که تولید سیگنال‌های رادیویی کار بسیار پرمصرفی بوده و از طرفی امواج هوایی که از رادیو، تلویزیون و دیگر تکنولوژی‌های مخابراتی گرفته می‌شود نیز نمی‌توانند انرژی زیادی را در خود نگه دارند.

شیامناث گولاکوتا (Shyamnath Gollakota) و همکارش جاشوا اسمیت (Joshua Smith) استادیاران علوم کامپیوتر و مهندسی در دانشگاه واشینگتن با به کارگیری اصلی به نام "پراکندگی بازگشتی" یا در اصطلاح backscattering، ثابت کردند، سیگنال‌های رادیویی ضعیف، می‌توانند تمام آنچه که یک گجت اینترنتی به آن نیاز دارد را فراهم نمایند. طی آزمایش‌هایی که این تیم انجام می‌داد، یکی از دیوایس‌های آنها به جای تولید سیگنال‌های اورجینال، به طور گزینشی امواج رادیویی دریافتی را برای ساخت یک سیگنال جدید منعکس می‌کرد (شبیه به کوهنورد مصدومی که برای ارسال پیام امدادخواهی، از آینه و نور خورشید استفاده می‌کند). گجتی که این تکنیک را به کار می‌گیرد، بخشی از انرژی سیگنالی که در حال تغییر دادن است را برای تامین انرژی مدارهای خود، جذب می‌کند.

اگر بخواهیم سازوکار Passive Wi-Fi را دقیق‌تر تشریح کنیم، باید بگوییم که این روش بر مبنای جداسازی کارکردهای دیجیتال و آنالوگ در انتقال سیگنال‌های رادیویی شکل گرفته است. از آنجا که جزء رادیویی آنالوگ به توان زیادی نیازمند است، پژوهشگران آن را به یک دیوایس متصل به برق شهری منتقل کردند که سیگنال را به یک اتاق یا ناحیه‌ای دیگر می‌فرستد. سپس این سیگنال، با استفاده از یک سوئیچ دیجیتال -- که روی اجزای دیجیتالی با توان پایین قرار گرفته -- جذب و منعکس می‌شود. هدف از این کار ارسال بسته‌های معمول و عادی وای-فای است. در نتیجه، زمانی که تعداد دیوایس‌هایی که از اجزای با توان خیلی پایین در محدوده یک فرستنده با توان بالاتر استفاده می‌کنند بیشتر باشد، میزان صرفه‌جویی در مصرف انرژی نیز بیشتر و بیشتر می‌شود.

تکنولوژی Passive Wi-Fi قادر است سیگنال‌های وای-فای را با سرعت 11 مگابیت در ثانیه ارسال کند و این سیگنال‌ها می‌توانند توسط میلیاردها دیوایسی که از همین اتصال وای-فای کنونی بهره می‌برند (از جمله اسمارت‌فون شما) رمزگشایی شوند. دیوایسی که برای برقراری ارتباط از Passive Wi-Fi استفاده می‌کند (به عنوان مثال یک دوربین امنیتی)، قادر است توان مورد نیاز مدارهای دیگرش را از دو طریق تأمین کند: یا با استفاده از انرژی گرفته‌شده از همان سیگنال‌های وای-فایی که دستگاه آنها را backscatter می‌کند و یا با تغذیه از دیگر سیگنال‌ها (مثل سیگنال‌های رادیو و تلویزیون). ناگفته نماند تراشه‌های RFID (شناسایی با استفاده از فرکانس رادیویی) که در ساخت کارت‌های هوشمند بدون تماس به کار می‌روند نیز از "پراکندگی بازگشتی" یا backscattering استفاده می‌کنند، اما این تراشه‌ها به دیوایس‌های بازخوان (reader) خاصی نیاز داشته و فقط می‌توانند در محدوده چند اینچ ارتباط برقرار کنند، چرا که سیگنال‌های منعکس‌شده ضعیف بوده و خودِ دستگاه بازخوان نیز در روند کار نویز ایجاد می‌کند.

بنا بر اظهارات پژوهشگران دانشگاه واشینگتن، در هنگام آزمایش این تکنولوژی در محیط دانشگاه، سیگنال‌های فرستاده‌شده از طریق دیوایس‌های Passive Wi-Fi، بُردی به شعاع نزدیک به 30 متر (100 فوت) داشته‌ و از میان دیوار نیز عبور کردند، که می‌توان گفت قدرت آن از بسیاری از روترهای خانگی بیشتر است. البته ناگفته نماند، این کار نیازمند تغییر دادن نرم‌افزار نقطه دسترسی وای-فای است تا از این طریق سیگنالی اضافی برای دیوایس‌های Passive Wi-Fi تولید شده و مورد استفاده قرار گیرد که این تغییر، مصرف انرژی را تا حد بسیار کمی افزایش می‌دهد.

پژوهشگران این پروژه مدعی‌اند که این تکنولوژی، علاوه بر اینکه 10 هزار برابر از وای-فای‌های متعارف امروزی کم‌مصرف‌تر است، میزان مصرف انرژی آن در مقایسه با استانداردهای کم‌مصرفی نظیر بلوتوث LE یا Zigbee، نیز تا هزار برابر پایین‌تر است. لذا این تکنولوژی نه تنها می‌تواند قاعده بازی را برای دیوایس‌های متصل به اینترنت تغییر دهد، بلکه ممکن است زمینه‌ساز ایجاد یک بازار برای محصولات متصل به اینترنت کاملا جدید شود.

در سیزدهمین سمپوزیوم USENIX با موضوع طراحی و اجرای سیستم‌های شبکه، که در ماه مارس سال 2016 در کالیفرنیا برگزار شد، مقاله‌ای برای واکاوی جزئیات بیشتری از تکنولوژی Passive Wi-Fi ارائه گردید. در حال حاضر، این تکنولوژی توسط یک شرکت انشعابی به نام Jeeva Wireless مراحل تجاری شدن را می‌گذراند. این تکنولوژی این امکان را فراهم می‌کند تا گجت‌های بدون باتری بتوانند از طریق "پراکندگی بازگشتیِ" سیگنال‌های وای-فای، به دیوایس‌های متعارف -- نظیر رایانه‌ها و اسمارت‌فون‌ها -- متصل شوند. به باور پژوهشگران دانشگاه واشنگتن، هزینه‌ موردنیاز برای ساخت یک دیوایس Passive Wi-Fi بسیار پایین است؛ شاید کمتر از یک دلار. با گسترش این تکنولوژی، می‌توان روزی را پیش‌بینی کرد که در خانه‌های هوشمند، وسایلی چون دوربین‌های امنیتی، سنسورهای دما و دستگاه‌های اعلان حریق هیچ‌گاه نیازی به تعویض باتری نداشته باشند.