Учёные разработали новую гибридную технологию, которая объединяет Wi-Fi и протокол сети дальнего действия LoRa, представив новый концепт технологии под названием WiLo. Основная цель WiLo заключается в поддержке сетей Интернета вещей (IoT), таких как системы датчиков для сельского хозяйства или умных городов, где требуется передача данных на большие расстояния с минимальным энергопотреблением.

Источник изображения: Sebastian Kanczok/Unsplash

Профессор Дэмин Гао (Demin Gao) из Колледжа информационных технологий и науки в Нанкинском лесотехническом университете в Китае объясняет, что Wi-Fi сегодня ограничен в радиусе действия и требует относительно большого количества энергии. В то же время, технология LoRa отличается низким энергопотреблением и возможностью передачи данных на большие расстояния, что делает её популярной для IoT-приложений. «В WiLo мы объединили эти два протокола, чтобы использовать преимущества каждого из них без необходимости внедрения дополнительного оборудования для их объединения», — отметил Гао.

Исследовательская группа, в которую вошли представители университетов из Гонконга, Китая, Южной Кореи, США и Великобритании, а также сотрудники Intel из Германии, проводила свои эксперименты с использованием стандартного передатчика LoRa SX1280, произведённого Semtech. Хотя диапазон 2,4 ГГц используется как Wi-Fi, так и множеством других технологий, Wi-Fi и LoRa не могут взаимодействовать напрямую. Для решения этой проблемы учёные разработали алгоритм, который изменяет частоту передачи данных Wi-Fi, чтобы она соответствовала сигналам LoRa.

В техническом плане команда адаптировала стандарт мультиплексирования данных Wi-Fi (OFDM), чтобы он имитировал дальние сигналы, используемые LoRa (CSS). «Это позволяет стандартным устройствам Wi-Fi обмениваться данными на больших расстояниях, используя технологию LoRa без дополнительного оборудования», — пояснил Гао. В ходе тестов, проведённых как в помещении, так и на улице, технология WiLo продемонстрировала успешную (на 96 %) передачу данных на расстоянии до 500 метров.

Отмечается, что одним из главных преимуществ WiLo является возможность работы технологии на уже существующем оборудовании, что снижает затраты на её внедрение и упрощает масштабирование. Однако есть и недостатки. В частности, для одновременной работы Wi-Fi и эмуляции сигналов LoRa, устройства потребляют немало энергии. Учёные планируют решить этот вопрос в будущем, оптимизировав энергоэффективность, скорость передачи данных и устойчивость WiLo к помехам. «Следующим шагом с целью коммерциализации станет дальнейшая оптимизация системы, а также тестирование WiLo в различных условиях IoT», — сказал Гао.

Китайские власти довольно далеко продвинулись в развитии экосистемы «умных» городов, которая подразумевает оснащение передовыми датчиками и средствами связи различных объектов коммунального и транспортного хозяйства. По этой причине призывы китайского стартапа Allride.ai перенести датчики для систем автопилота с борта машин на объекты дорожной инфраструктуры уже не кажутся лишёнными здравого смысла.

Источник изображения: Nikkei Asian Review

Как сообщает издание Nikkei Asian Review, молодая китайская компания Allride.ai разработала систему, которая собирает данные о дорожном трафике при помощи сети распределённых датчиков, а затем анализирует её при помощи облачного сервиса и формирует команды для бортовых систем управляемых транспортных средств. Идея заключается в том, чтобы перенести наиболее дорогостоящие датчики типа лидаров, стоимость которых может достигать $9000 за штуку, с борта транспортных средств на стационарные объекты дорожной сети. Помимо прочего, это позволяет снизить себестоимость машины без ущерба для её способности автоматически управляться в пределах оговорённого маршрута. На кузове автомобиля сохраняется лишь пара антенн для взаимодействия с системой, от нагромождения дорогих датчиков можно отказаться.

Инфраструктура Allride.ai состоит из размещённых на столбах вдоль дорог лидаров, камер высокого разрешения и передатчиков для сетей 5G, которые установлены с шагом 300 метров. Консолидируя эту информацию по всем прилежащим участкам дорожной сети, система передаёт её на серверы по оптоволоконным линиям связи. В «облаке» дорожная ситуация анализируется, чтобы потом через сеть передатчиков 5G возвращать необходимые данные для управления конкретными транспортными средствами. По словам разработчиков, такая компоновка позволяет почти полностью исключить проблему «слепых зон».

Первоначально систему будут обкатывать на транспортных средствах с фиксированными маршрутами передвижения — рейсовых автобусах и такси, в Сучжоу и других городах Китая. По оценкам разработчиков, такое распределение датчиков между машинами и окружающей инфраструктурой позволит довести степень автономности управления до четвёртого уровня при затратах, сопоставимых с третьим. Если же сравнивать полностью автономные такси с обычной машиной, управляемой исключительно человеком, то стоимость первых может в пять раз превышать цену вторых. Предлагаемые на китайском рынке электромобили уже сейчас зависят от инфраструктуры в вопросах автоматизации управления, поскольку они полагаются на сверхточные цифровые карты местности. За счёт комплексного подхода к автоматизации транспорта китайские власти намереваются к 2030 году довести долю машин с четвёртым уровнем автономности до 20 % первичного рынка КНР. Выше лишь пятый уровень автономности, который предусматривает отсутствие органов управления транспортным средством, на которые мог бы воздействовать человек.