قد تتعلم الشبكات اللاسلكية أن تعيش معًا باستخدام نبضات الطاقة

لقد اخترع باحثون في جامعة ميشيغان طريقة لشبكات لاسلكية مختلفة محشورة في نفس المكان ليقولوا "عذراً" لبعضهم البعض.

Wi تشترك فاي في نطاق تردد مع أنظمة Bluetooth و ZigBee الشهيرة ، وكثيرًا ما توجد في نفس الأماكن معًا. ولكن من الصعب منع التداخل بين التقنيات الثلاث لأنها لا تستطيع أن ترسل إشارات لبعضها البعض لتنسيق استخدام الطيف. بالإضافة إلى ذلك ، تفشل أجيال مختلفة من Wi-Fi أحيانًا في تبادل إشارات التنسيق لأنها تستخدم نطاقات راديو أوسع أو أضيق. يمكن أن تؤدي كلا المشكلتين إلى إبطاء الشبكات وكسر الاتصالات.

أستاذ علوم الكمبيوتر في ميشيجان ، و طالب الدراسات العليا ، وهو الآن أستاذ مساعد في جامعة ويسكونسن ، انطلقوا لمعالجة هذه المشكلة في عام 2011. في يوليو الماضي ، اخترعوا GapSense البرامج التي تسمح لـ Wi-Fi و Bluetooth و ZigBee بإرسال جميع نبضات الطاقة الخاصة التي يمكن استخدامها كرسائل للتحكم في حركة المرور. إن GapSense جاهز للتنفيذ في الأجهزة ونقاط الوصول إذا ما استقرت هيئة معايير أو كتلة حرجة من البائعين خلفها ، حسبما قال شين.

[المزيد من القراءة: أفضل أجهزة التوجيه اللاسلكية]

شبكات Wi-Fi LAN هي شريان حياة للبيانات للهواتف والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر الشخصية في عدد لا يحصى من المنازل والمكاتب والأماكن العامة. Bluetooth هي بروتوكول أبطأ ولكنه أقل استهلاكًا للطاقة يستخدم عادةً بدلاً من الحبال لتوصيل الأجهزة الطرفية ، و ZigBee هو نظام أقل قوة يتم العثور عليه في أجهزة التشغيل الآلي للمنزل والرعاية الصحية وأغراض أخرى.

كل من البروتوكولات اللاسلكية الثلاثة يقول شين: "هناك آلية للأجهزة لتنسيق استخدام البث ، لكنها كلها مختلفة عن بعضها البعض.

" لا يستطيعون التحدث باللغة نفسها وفهم بعضهم البعض على الإطلاق ". كما يستخدم كل منهما CSMA (وصول متعدد بالمعنى الحامل) ، وهي آلية تقوم بتوجيه أجهزة الراديو إلى الإمساك بالإرسال في حالة استخدام موجات الأثير ، ولكن هذا النظام لا يمنع التداخل على الدوام.

المشكلة الرئيسية هي Wi فاي يخطو على أصابع بلوتوث و ZigBee. يحدث هذا أحيانًا لأنه يعمل بشكل أسرع من الشبكات الأخرى. على سبيل المثال ، قد لا يشعر جهاز Wi-Fi باستخدام CSMA بأي خطر من حدوث تصادم مع إرسال آخر على الرغم من أن جهاز ZigBee القريب على وشك البدء في الإرسال. ويرجع ذلك إلى أن زيجبي يحتاج إلى 16 مرة طالما أن شبكة Wi-Fi تخرج من وضع الخمول وتحرك الحزم.

<> إن تغيير أداء زيجبي لمساعدتها على مواكبة جيرانها من شبكات Wi-Fi سيهزم هدف زيجبي ، وهو ما يعني نقل واستقبال كميات صغيرة من البيانات باستهلاك طاقة منخفض للغاية وعمر بطارية طويل ، كما تقول شين.

حتى أجهزة Wi-Fi يمكن أن تفشل في التواصل فيما بينها لتقسيم الموارد. لقد سمحت الأجيال المتعاقبة من معيار Wi-Fi لأكبر عدد من الطيف من أجل تحقيق سرعات أعلى. ونتيجة لذلك ، إذا حاول جهاز 802.11b الذي يستخدم 10 ميغا هرتز فقط من عرض النطاق الترددي أن يخبر بقية شبكة Wi-Fi التي لديها حزم لإرسالها ، فإن جهاز 802.11n الذي يستخدم 40 ميغا هرتز قد لا يحصل على تلك الإشارة ، على حد قول شين. ثم يصبح جهاز 802.11b "محطة مخفية" ، على حد قول شين. ونتيجة لذلك ، قد تتصادم الحزم من الجهازين.

للحصول على كل هذه الأجهزة المختلفة لتنسيق استخدام الطيف ، ابتكر شين وتشانغ طريقة اتصال جديدة تمامًا. يستخدم GapSense سلسلة من نبضات الطاقة مفصولة بفجوات. يمكن استخدام طول الفجوات بين النبضات للتمييز بين أنواع الرسائل المختلفة ، مثل تعليمات التراجع عن الإرسال حتى يصبح الساحل واضحًا. يمكن إرسال الإشارات في بداية الاتصال أو بين الحزم.

قد يحسن GapSense بشكل ملحوظ من تجربة استخدام Wi-Fi و Bluetooth و ZigBee. يمكن أن تتسبب تصادمات الشبكة في إبطاء الشبكات ، بل وتسبب أيضًا في انقطاع الاتصالات أو سقوط المكالمات. عندما اختبرت شين وزانج الشبكات اللاسلكية في بيئة مكتبية محاكية بحركة مرور واي فاي معتدلة ، وجدوا نسبة 45 في المئة من التصادمات بين زيجبي وواي فاي. باستخدام GapSense خفضت أن معدل التصادم إلى 8 في المئة. وأظهرت اختباراتهم على مشكلة "المحطة الطرفية الخفية" معدل اصطدام بنسبة 40 في المائة ، وخفضت GapSense ذلك إلى ما يقرب من الصفر ، وفقا لبيان صحفي.

ومن بين الاستخدامات الأخرى الممكنة لـ GapSense السماح لأجهزة Wi-Fi بالبقاء في حالة استنفاد طاقة أقل. بالطريقة التي تعمل بها شبكة Wi-Fi الآن ، يتعين على أجهزة الاستقبال الخاملة عادةً الاستماع إلى نقطة وصول يتم إعدادها لحركة المرور الواردة. مع GapSense ، يمكن لنقطة الوصول إرسال سلسلة من النبضات والفجوات المتكررة التي يمكن لجهاز الاستقبال التعرف عليها أثناء التشغيل بمعدل منخفض للغاية ، على حد قول شين. وبدون الظهور بشكل كامل من الخمول ، يمكن للمستقبل أن يحدد من الرسائل المتكررة التي تحاول نقطة الوصول إرسال البيانات إليها. يمكن لهذه الميزة أن تقلل من استهلاك الطاقة لجهاز Wi-Fi بنسبة 44٪ ، وفقًا لـ Shin.

قد يتضمن تنفيذ GapSense تحديث البرامج الثابتة وبرامج تشغيل الأجهزة لكلا الجهازين ونقاط وصول Wi-Fi. معظم الشركات المصنعة لن تفعل ذلك للأجهزة الموجودة بالفعل في هذا المجال ، وبالتالي فإن التكنولوجيا سوف تضطر إلى الانتظار حتى يتم تحديث منتجات الأجهزة ، وفقا ل شين.

براءة اختراع على التكنولوجيا معلقة. وقال شين إن الطريقة المثالية لتكثيف التكنولوجيا ستكون من خلال معيار رسمي ، ولكن حتى من دون ذلك ، يمكن أن تتبناها على نطاق واسع إذا رخصها بائعان رئيسيان أو أكثر.

خدمة IDG للأخبار

. اتبع ستيفن على تويتر فيsdlawsonmedia. عنوان البريد الإلكتروني الخاص بـ Stephen هو [email protected]