低消費電力パッシブWi-Fiシステムがワシントン大学の研究者から高い評価を受ける
アラン・ボイル著
ワシントン大学のコンピューター科学者とエンジニアは、従来の方法よりも1万分の1の電力でWi-Fi通信を生成する方法を発見したと発表した。
3 月に開催される第 13 回 USENIX ネットワーク システム設計および実装シンポジウムで発表される調査によると、Bluetooth Low Energy や Zigbee などの低電力オプションでも、システムのエネルギー効率に匹敵することはできないという。
このレベルの性能により、ワシントン大学のチームのパッシブWi-Fiシステムは、MIT Technology Reviewの最新の画期的技術トップ10にランクインしました。リストに挙げられている他の技術には、SpaceXとBlue Originが先駆的に取り組んでいるロケット再利用技術、テスラの自動運転システム「オートパイロット」、そしてシアトルに拠点を置くJuno Therapeuticsをはじめとする企業の研究者が注力しているT細胞免疫療法などがあります。
ワシントン大学のニュースリリースによると、パッシブWi-Fiは、現在通常のWi-Fiでは消費電力が大きすぎるアプリケーションへの道を開く可能性があるとのことです。例えば、どのドアが開いているか、子供が学校から帰宅したかを検知するスマートホームセンサーシステムには、これまで別の種類の通信プラットフォームが必要とされていました。
「多くの家庭に既にWi-Fiが普及しているにもかかわらず、これまではWi-Fiが最適な選択肢ではありませんでした」と、ワシントン大学コンピュータサイエンス・エンジニアリングおよび電気工学の准教授であり、本研究の共著者であるジョシュア・スミス氏は述べています。「今では数十マイクロワットの電力でWi-Fiを実現でき、BluetoothやZigBeeよりもはるかに優れた性能を実現できるため、あらゆる用途にWi-Fiを使うことが想像できるでしょう。」
その「すべて」には、モノのインターネット（IoT）が含まれる可能性があります。これは、家電製品から衣類まで、あらゆる日用品にインターネット対応のセンサーを取り付けるという、ネットワーク業界の注目のコンセプトです。もしIoTが普及すれば、いつかあなたのシャツが洗濯機と洗濯のタイミングを交渉するようになるかもしれません。
研究者らはパッシブ Wi-Fi を高速化して、標準信号を最大 11 メガビット/秒のビット レートで送信できるようになりました。これは、標準 Wi-Fi の最大レートほど高速ではありませんが、Bluetooth 1.0 より 11 倍高速です。
出力を抑えながら回転数を上げる秘訣は、デジタルとアナログの違いにあります。スミス氏らが開発したシステムは、特定の周波数で無線信号を生成するなど、電力を大量に消費するアナログ機能を、プラグインされた単一のデバイスで実現します。
別個のセンサーアレイは、実質的に電力を消費しないデジタルスイッチを用いて、信号を反射・吸収することでWi-Fiの情報パケットを生成します。プロトタイプのセンサーは、最大100フィート（約30メートル）の距離にあるスマートフォンと接続できます。
「私たちのセンサーは、Wi-Fiチップセットを搭載したあらゆるルーター、スマートフォン、タブレット、その他の電子機器と通信できます」と、研究共著者のブライス・ケロッグ氏は述べています。「素晴らしいのは、これらのデバイスはすべて、反射を利用して作成したWi-Fiパケットをデコードできるため、特別な機器を必要としないことです。」
この技術は Jeeva Wireless というスピンオフ企業を通じて商品化されており、2 ～ 3 年以内に商用化される予定だ。
「パッシブWi-Fi：Wi-Fi伝送の低消費電力化」の著者には、スミス氏とケロッグ氏に加え、ヴァムシ・タラ氏とシャムナス・ゴラコタ氏もいます。本研究は、全米科学財団、ウィスコンシン大学、クアルコムの資金提供を受けています。詳細については、研究チーム（ [email protected]）までお問い合わせください。
