محققان MIT در حال ساختن مادهای مانند کاغذ دیواری هستند که از عناصر ساده سوئیچ RF تشکیل شده و قابل استفاده در سطوح ساختمانی است که با استفاده از پرتودهی، آرایه آنتن میتواند قدرت سیگنال بیسیم را تقریباً ده برابر بهبود بخشد.
طبق تحقیقات آزمایشگاه علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی MIT (CSAIL)، از سطوح محیطی نظیر دیوارها میتوان برای رهگیری و عبور سیگنالها استفاده کرد که میتواند قابلیت اطمینان و ارسال و دریافت داده را برای دستگاهها افزایش دهد.
محققان CSAIL در حال کار بر روی یک آرایه آنتن تکرار شونده هوشمند به نام RFocus هستند. آنتنهایی که میتوانند در ورقهایی نظیر کاغذ دیواری استفاده شوند و به گونهای طراحی شدهاند که در فضاهای اداری و کارخانهها گنجانیده شوند. رادیوهایی که سیگنالها را پخش میکنند میتوانند کوچکتر و با مصرف انرژی کمتری مورد استفاده قرار گیرند.
آدام کانر سیمونز در اینباره میگوید: "آزمایشات نشان داد که RFocus میتواند میانگین مقاومت سیگنال را با ضریب تقریباً 10 برابر بهبود ببخشد. این پلتفرم همچنین بسیار مقرون به صرفه است و هر آنتن فقط چند سنت هزینه دارد.
نمونه اولیه سیستم توسعه یافته CSAIL از بیش از 3000 آنتن جاسازی شده در ورقها استفاده میکند که روی دیوارها نصب میشوند. در برنامههای بعدی، آنتنها میتوانند به طور مستقیم به دیوار بچسبند یا در هنگام ساخت ساختمان ادغام شوند.
به جای تمرکز بر فرستندهها و گیرندهها، میتوان با افزودن آنتن به سطوح خارجی در محیطهای کاری سیگنال را تقویت کنیم.
RFocus به پرتوی متکی است. چندین آنتن در زمانهای کمی متفاوت سیگنال را پخش میکنند و در نتیجه برخی از سیگنالها یکدیگر را فسخ میکنند و برخی دیگر یکدیگر را تقویت میکنند. هنگامی که ترکیب به درستی انجام شود، پدیدهی شکل دهی پرتو میتواند سیگنال قویتری را در جهت خاصی متمرکز کند.
آنتنها یا عناصر سوئیچ RF اجازه میدهند سیگنال از سطح عبور کند و یا از طریق نرمافزار منعکس شوند. اندازهگیریهای انجام شده روی سیگنال به دستگاه اجازه میدهد تا مشخص شود دقیقاً چه چیزی را بررسی و نحوه هدایت آن را مشخص کند.
نکته مهم این است که RFocus نیاز به برق کشی اضافی ندارد و میتوان از آنها به عنوان کاغذ دیواری نازک ارزان و بدون نیاز به سیمکشی استفاده کرد.
طراحی آنتن
طراحی آنتن به بخش مهمی از توسعه اینترنت اشیا IoT تبدیل میشود. این یکی از اصلیترین دلایلی است که باعث افزایش کارایی و قابلیت اطمینان در شبکههای بیسیم میشود.
آرایههایی به مؤلفههای فعال پنل تبدیل میشوند و آنتن را تشکیل میدهند که نمونهای از پیشرفتهای مهندسی آنتن است.
آنتنهای اسپری یکی دیگر از فناوریهای موجود است که در این حالت، بسترهای قابل انعطاف آنتن ایجاد میشود به روشی شبیه به رنگ اسپری اعمال میشود. نوع دیگر از آنتنها، آنتنهای ضد لیزر هستند که با معکوس کردن لیزر به جای جذب آن را به نور تبدیل میکنند و میتواند تمام انرژی حامل دادهها را جذب کند و آن را به عنوان آنتن کامل بر پایه نور منتشر کند.