未来“智能墙”键,物联网

麻省理工学院的研究人员正在开发一种类似墙纸的材料,它由简单的射频开关元件组成,可以应用于建筑表面。利用波束形成技术,该天线阵列有望将无线信号强度提高近10倍。

杰森·多夫曼,麻省理工学院,CSAIL

研究人员表示,物联网设备的设计者为了提高效率,应该探索将建筑物用作天线的潜力。

麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(MIT's Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory) (CSAIL的)。

CSAIL的研究人员一直在研究一种名为RFocus的智能表面重复天线阵列。这些天线可以贴在墙纸之类的纸张上,设计时是为了融入办公空间和工厂。广播信号的收音机可以变得更小,耗电更少。

“试验表明,RFocus可以通过近10倍提高平均信号强度” CSAIL的亚当·康纳 - 西蒙斯写在MIT新闻上.“这个平台也非常划算,每个天线只要几美分。”

CSAIL公司开发的原型系统使用了3000多根天线嵌入到薄片中,然后将薄片挂在墙上。在未来的应用中,天线可以直接附着在墙壁上,或者在建筑施工时集成。

文章称:“人们一直以来都把事情完全颠倒了过来。”“如果我们可以通过在环境本身的外部表面增加天线来放大信号,而不是聚焦在发射器和接收器上,那会怎么样呢?”

RFocus依赖波束成形;多个天线在略有不同的时间广播相同的信号,因此,有些信号相互抵消,有些信号相互增强。当正确执行时,波束形成可以将更强的信号聚焦在特定的方向。

开发人员在他们的论文(PDF)。该小组所描述的天线或射频开关元件,要么让信号通过,要么通过软件反射。信号测量允许仪器准确地定义通过的信号以及信号的方向。

重要的是,RFocus表面功能不需要额外的电源。“RFocus表面可以作为一种廉价的薄‘墙纸’,不需要布线,”该组织说。

天线设计

天线工程正成为物联网发展的重要组成部分。这是无线网络中数据吞吐量和可靠性不断提高的主要原因之一。

阵列天线是由多个有源面板组件组成的,而不是像传统无线电那样由一根简单的无源导线组成,这是天线工程中一个进步的例子。

喷涂天线(无关CSAIL工作)是另一个最工作我已经写技术。在这种情况下,柔性基板创建天线,其以一种方式,它类似于喷漆应用。未来的另一个方向可能是反激光天线:倒车激光,其中该激光成为光的吸收体,而不是它的发送者,可能允许被吸收所有数据携带能量,使它成为完美的基于光的天线。

6G无线的发展,预计将在2030年左右取代5G,包括努力找出如何直接光纤耦合天线-换句话说,无线电最终成为电缆的一部分。

“如果没有更有效的无线信号传输方式,我们就无法获得更快的网速,”CSAIL的Conner-Simons说。

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