节约资源的重要组成部分之一是能够衡量资源的使用(滥用)。 水、电和热的有效利用取决于系统各个部分的正常运行,任何形式的泄漏或大量使用要求都会立即被检测到。 这就是这些新传感器可以真正改变智能家居和现有家庭的原因。
最新版本的无线传感器往往会使用大量能量(还需要频繁更换电池)和/或仅在短距离内传输信号。 但这由华盛顿大学教授 Shwetak Patel 领导的系统设计了一种系统,该系统在房屋墙壁上使用铜线,该系统已经充当了巨型天线,能够将数据传输到家中任何地方的基站 。
“当你观察家庭、自动化和一般家庭中的传感时,你会发现它还没有真正起飞。现有技术仍然耗电,而且部署起来并不像你希望的那么容易。” ——施韦塔克·帕特尔
该团队开发的设备称为利用电力线基础设施的传感器节点(SNUPI)。 Patel 和合著者 Erich Stuntebeck 提出这个想法时还是佐治亚理工学院的博士生,当时他们正在开发一种在家庭中使用电线接收无线信号的方法。 他们发现家中的布线是非常有效的 27 MHz 天线。
在 3,000 平方英尺的房屋中测试传感器后,团队在每个房间尝试了 5 个位置,发现房屋中只有 5% 位于系统范围之外,而只有 23% 使用相同的无线电源 。 等级。 他们还发现了一些令人惊讶的发现,即插入插座的灯线充当传感器可以传输的天线的一部分,因为浴缸附近的电气接地通常连接到铜管道,同时从传感器延伸出外部布线 。 工作范围。
研究团队报告称,与下一个最高效的模式相比,SNUPI 的数据传输功耗不到 1%:
“当前的节点在无线通信中消耗了绝大多数功率,超过 90%。我们已经改变了这一点。其中大部分是根据我们的功耗来计算的,因为我们用于无线通信的功率几乎可以忽略不计。” ——加巴肯,华盛顿大学博士生
华盛顿大学研究团队开发的现有原型使用从头开始构建的定制电子设备,通信时的功耗比 1 毫瓦低不到 10%。 根据传感器的配置,电池充电后它可以连续运行 50 年,远远超过电池的 10 年保质期。
该团队表示,该技术不会干扰电流或任何用于在插入其他系统两个插座的设备之间传输以太网信号的电线。