因 WiFi 信號分佈不均而苦惱？加州大學聖地亞哥分校 (UCSD) 的工程師發明了一種“智能貼片 (smart surface)”，它可將 WiFi 擴展至信號死角，並使速率翻倍。
Dunna 與智能貼片的合照
UCSD 雅各布工程學院的電氣和計算機工程系教授 Dinesh Bharadia 說：“你可以把它當裝飾畫一樣貼在牆上，來增強公司或家裡的 WiFi 信號。”
這項技術能使遠程工作的員工和接受遠程教育的學生們受益。Bharadia 說，它還能減弱鄰居家 WiFi 的干擾，這樣就能使人們更好地在家工作或學習。
在室內測試中，智能貼片能將 WiFi 信號的覆蓋範圍從 30 米擴展至 45 米。在本來就能接收到信號的區域，它還使傳輸數據的速率翻倍。
Bharadia 說：“它可以與現有的 WiFi 設備一起工作，無需再購置其他設備。”此項技術的耗能也極低，研究者稱，一個紐扣電池就足以支持其工作一年。
Daniel Sievenpiper 說：“無需對 ap 設備(例如路由器)等進行額外的配置，就能享受到智能貼片提供的陣列天線級 WiFi 信號。”Daniel 是 Bharadia 的同事及此項目的合作者。
智能貼片是約 10cm × 30cm 大的印刷電路板 (PCB)，其中包含 48 個微型天線。這些天線能整合並反射從路由器等 ap 設備接收到的 WiFi 信號，來創造一個新的信號傳輸路徑。這個新路徑，或者說數據流，和原來發射自路由器等 ap 設備的一樣強。
Bharadia 說：“此技術的關鍵在於，它能創建一個額外的連接至手機等設備的數據流，所以它不僅能將信號發射到的原本覆蓋不到的地方，還能使原來的數據傳輸速率翻倍。”
這項技術由該團隊開發的新型天線和算法實現。天線被設計為能調整接收到的信號——或者說無線電波——的相位，使其反射出的無線電波抵達接收端時處於同一相位。這樣，這些無線電波就會合併成一個放大的波。
Manideep Dunna，Bharadia 的實驗室中的一位博士生，說：“未加調整時，天線接收到的是眾多處於不同相位的信號，所以你接收到的反射信號很弱，或者乾脆沒有信號。就像把很多 -1 和 +1 加起來一樣。但如果天線對信號的相位作出調整，就像把所有的 -1 變成 +1 再計算總和一樣，信號的強度會增加。”
研究者預計部署這項裝置的花費很低。Dunna 說，大規模生產這種印刷電路板的話，成本可能降低至每塊 5 美元。
在未來的研究中，團隊會探索組合多個智能貼片能否進一步提高數據傳輸速率。Bharadia 說：“再加一個智能貼片會使速率翻兩倍嗎？用三個能翻兩番嗎？這會是個有趣的問題。”
該團隊還在研究如何提升智能貼片的柔韌性。
更多信息：ScatterMIMO: Enabling Virtual MIMO with Smart Surfaces. DOI: 10.1145/3372224.3380887 , http://wcsng.ucsd.edu/files/scattermimo.pdf
本文譯自 techxplore，由譯者 pessoa 基於創作共用協議(BY-NC)發佈。
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