БЕС ПОМЕХ
18.10.2016
Источник: Российская газета,
Юрий Медведев
Российские ученые могут стать авторами стандартов Wi-Fi
Лауреатами премии правительства РФ для молодых ученых за 2016 год стали российские ученые из Сколковского института науки и техники и Института проблем передачи информации РАН - кандидат физико-математических наук Алексей Фролов и кандидат технических наук Евгений Хоров. Они награждены за создание новых стандартов знаменитой беспроводной сети Wi-Fi. Технология постоянно совершенствуется, почти каждый год выходит очередное дополнение к стандарту. Увеличивается не только скорость передачи данных, но и повышается качество обслуживания. Так что прогресс идет постоянно. Молодые российские ученые предложили свой вариант, который существенно улучшит работу беспроводных сетей в самых сложных сценариях.
- В первую очередь речь идет о работе в плотных сетях, например многоквартирных домах, аэропортах, стадионах, где сосредоточено большое число людей со смартфонами, планшетами, ноутбуками, - объясняет Евгений Хоров. - Когда в такой компьютерной "толпе" пользователи одновременно пытаются передавать сообщения, то создают помехи и вредят друг другу. В итоге сигналы просто не уходят в "эфир".
Наиболее яркий пример плотной сети - сеть парковочных датчиков, которыми оснащено каждое место. Датчик сообщает, занято оно или нет, на центральный узел связи, так называемую точку доступа. Через нее вся парковка подключена к Интернету. Но так как мест много, то они начинают соперничать между собой за право подать "голоса", за возможность сообщить о себе. Если одновременно его подают несколько парковочных мест, то сигналы накладываются друг на друга и ни один не уходит в "мир". И тогда передача информации может затянуться даже не на часы, а на дни.
Еще сложней ситуация в технологии "интернет-вещей", которая сегодня стремительно завоевывает мир. Ее суть можно пояснить на бытовом примере. Речь идет о том, чтобы собрать в единую команду разные устройства и "вещи": бытовые приборы (будильник, кондиционер), домашние системы (система садового полива, охранная система, система освещения), датчики (тепловые, датчики освещенности и движения) и "вещи" (например лекарственные препараты, снабженные идентификационной меткой). Они взаимодействуют друг с другом с помощью беспроводных сетей, что позволяет, к примеру, автоматически включить кофеварку, изменить освещенность, напомнить о приеме лекарств, поддерживать температуру, обеспечить полив сада, сберегать электроэнергию и т.д.
Новые алгоритмы позволили на порядок сократить время передачи данных и потребление энергии
Но если обычные беспроводные сети связывают между собой смартфоны, планшеты, ноутбуки, то есть число этих устройств примерно равно числу пользователей, то в сценариях "интернет-вещей" количество датчиков может быть в тысячи раз больше. Как оперативно связывать их между собой, чтобы эти "армады" пользователей не соперничали друг с другом?
- Мы создали новые алгоритмы передачи данных для беспроводных сетей, в которых одна точка доступа может работать одновременно с 8 тысячами различных датчиков, размещенных на расстоянии до одного километра, - говорит Евгений Хоров. - В результате удалось на порядок сократить время передачи данных и энергопотребление. Ведь датчикам не надо часами ожидать своей очереди, постоянно находясь в рабочем состоянии, они быстро отправляют информацию и переходят в спящий экономный режим.