Инженеры из Корейского университета морских и океанических исследований разработали распределенную антенную систему, которая повышает эффективность одновременной беспроводной передачи информации и энергии (SWIPT). Новая технология в пять раз эффективнее аналогичных систем без распределенных антенн и работает на 10% лучше, чем лучшие известные системы беспроводной передачи.
Беспроводная передача энергии использует радиочастотные сигналы для питания небольших устройств, потребляющих минимальную мощность. С развитием интернета вещей (IoT) исследователи работают над единой системой, которая обеспечивает обмен между устройствами как энергией, так и данными — SWIPT.
Для своего устройства инженеры объединили SWIPT с методом NOMA и распределенными антеннами (DAS). NOMA позволяет каждому пользователю использовать всю полосу пропускания сети, но снижает энергоэффективность. Эту проблему решают DAS.
При применении DAS с поддерживающими антеннами относительно близко к периферийным пользователям рядом с центральной базовой станцией потери SWIPT-NOMA с увеличением расстояния могут быть эффективно уменьшены.
Донг-Вук Со, руководитель исследования
Исследователи разработали трехэтапный итеративный алгоритм для максимизации энергоэффективности системы SWIPT-NOMA-DAS. Они оптимизировали распределение мощности для центрального контроллера Интернета вещей. После этого распределение мощности для сигнализации NOMA и распределение мощности (PS) для SWIPT были совместно оптимизированы при минимизации скорости передачи данных и требований к собранной энергии.
Инженеры проверили свой алгоритм посредством численного моделирования и обнаружили, что энергоэффективность системы SWIPT-NOMA-DAS в пять раз больше, чем у SWIPT-NOMA без DAS. Кроме того, производительность новой технологии более чем на 10% выше по сравнению с SWIPT-OMA-DAS.
Промышленный интернет вещей (IIoT) — это технология, которая сочетает в себе беспроводные датчики, контроллеры и технологии мобильной связи для интеллектуального управления промышленными процессами. IIoT может включать в себя множество небольших устройств и датчиков с батарейным питанием, которым нужна надежная сеть для передачи данных и энергии.
