Insinyur Capai Radio WiFi 28 Mikrowatt, Mengaktifkan Perangkat Cerdas Tanpa Baterai
- Radio WiFi ultra-hemat daya baru hanya mengonsumsi 28 mikrowatt untuk mentransmisikan data dengan kecepatan 2 megabit per detik pada jarak 21 meter.
- Teknik ini dapat mengaktifkan perangkat cerdas tanpa baterai dan penyiapan rumah nirkabel sepenuhnya.
Meski popularitas perangkat Internet of Things (IoT) terus meningkat, kegunaannya telah terbatas oleh umur baterai. Sebagian besar konsumsi energi dalam perangkat ini berasal dari radio WiFi, terutama saat mentransmisikan data dengan tingkat puncak tinggi.
Radio WiFi yang ada biasanya memerlukan ratusan miliwatt daya untuk menghubungkan perangkat IoT dengan transceiver WiFi. Itulah sebabnya perangkat dengan WiFi bawaan memerlukan pengisian daya yang sering, sumber daya eksternal, atau baterai besar untuk beroperasi.
Sekarang, peneliti di University of California San Diego telah mengembangkan perangkat kecil yang menggunakan sekitar 5.000 kali lebih sedikit daya dibandingkan radio WiFi yang ada untuk menghubungkan perangkat IoT dengan jaringan WiFi standar.
Perangkat ini hanya mengonsumsi 28 mikrowatt (µW) untuk mentransmisikan data dengan kecepatan 2 megabit per detik pada jarak 21 meter. Perangkat dapat diintegrasikan dengan smartphone, kamera kecil, dan sensor. Pelanggan tidak perlu membeli peralatan tambahan, karena perangkat dapat mengaktifkan komunikasi langsung antara perangkat IoT dan titik akses WiFi di dekatnya.
Bagaimana Cara Kerjanya?
Untuk beroperasi pada daya yang sangat rendah, radio WiFi mentransmisikan data dengan memanfaatkan metode yang disebut backscattering. Dalam fisika, backscattering merujuk pada pantulan gelombang atau sinyal kembali ke arah tempat mereka berasal. Teknik ini sebagian besar digunakan dalam fotografi, astronomi, dan ultrasonografi.
Referensi: UC San Diego
Chip yang baru dikembangkan ini menangkap gelombang radio masuk (sinyal WiFi) dari titik akses WiFi atau perangkat di dekatnya (seperti laptop). Kemudian, perangkat mengubah sinyal tersebut, mengenkode datanya sendiri ke dalamnya. Akhirnya, sinyal yang telah dienkode dipantulkan ke saluran WiFi terpisah menuju titik akses atau perangkat lain.
Radio WiFi daya sangat rendah yang diintegrasikan dalam chip kecil. Setiap chip berukuran 1,5 milimeter persegi. | Kredit: David Baillot | UC San Diego
Untuk membangun teknologi radio WiFi daya rendah semacam ini, tim penelitian mengembangkan komponen yang disebut wake-up receiver. Komponen ini bertanggung jawab untuk 'membangunkan' radio WiFi hanya saat perangkat IoT perlu mentransfer/menerima data. Sisa waktu, perangkat tetap dalam mode daya rendah, hanya mengonsumsi 3 µW daya.
Tim penelitian juga menampilkan versi yang ditingkatkan dari teknologi mereka, yang memiliki sirkuit terintegrasi khusus untuk backscattering data. Ini membuat seluruh sistem lebih kompak dan lebih efisien, memungkinkan perangkat beroperasi pada jarak yang lebih jauh (hingga 21 meter).
Baca: Perangkat Fleksibel Baru yang Dapat Mengubah Sinyal WiFi Menjadi Listrik
Secara keseluruhan, ini adalah chip praktis pertama yang dapat digunakan dalam perangkat kompak dengan daya rendah. Menurut peneliti, perangkat ini dapat mempercepat pengembangan wearable daya rendah, perangkat cerdas tanpa baterai, dan penyiapan rumah nirkabel sepenuhnya yang lebih portabel.
