یک فناوری جدید برای انتقال وایرلس برق و اطلاعات

ضمیمه دانش امروز روزنامه اطلاعات نوشت: در سال‌های اخیر، انتقال هم‌زمان و وایرلس اطلاعات و برق (SWIPT)در حوزه اینترنت اشیاء صنعتی (IIoTs) بسیار مورد توجه قرار گرفته‌است.

از سوی دیگر، به دلیل افزایش روزافزون تعداد وسایل الکترونیکی هوشمند، فناوری انتقال هم‌زمان و وایرلس اطلاعات و برق با سیستم دسترسی چندگانه غیر متعامد (NOMA) ترکیب شده‌است.

این فناوری انتقال وایرلس با استفاده از یک تک‌سیگنال فرکانس رادیویی، کسب انرژی و رمزگشایی اطلاعات را به‌طور هم‌زمان انجام می‌دهد. سیستم دسترسی چندگانه نیز به دلیل بالا بردن عمر باتری حسگرها و وسایل الکترونیکی پتانسیل زیادی برای کاربردهای اینترنت اشیاء صنعتی دارد. اما اِشکال آن، کاهش قابل‌توجه بازدهی انرژی با دورتر شدن فاصله از دستگاه کنترل‌کننده مرکزی است.

پژوهشگرهای کره‌ای از دانشگاه Korea Maritime and Ocean University برای رفع این نقص، سیستم دسترسی چندگانه غیرمتعامد را با فناوری انتقال هم‌زمان و وایرلس اطلاعات و برق تقویت کرده و آن را روی یک سیستم آنتن توزیع شده مونتاژ کردند. با این رویکرد، بازده انرژی و طیفی وسایل مبتنی بر اینترنت اشیاء صنعتی به طرز چشمگیری افزایش می‌یابد. این فناوری ترکیبی می‌تواند کاربردهای زیادی در انواع تلفن هوشمند، لپ‌تاپ، وسایل پوشیدنی و خودروهای برقی داشته باشد و بازده شارژ وایرلس و انتقال داده را برای کاربرهای اینترنت اشیاء بالا ببرد.

سپس با یک الگوریتم تکراری سه مرحله‌ای بازده انرژی این سیستم تلفیقی را به حداکثر رسانند. دو مرحله نخست شامل بهینه‌سازی تخصیص انرژی برای دستگاه کنترل‌کننده اینترنت اشیاء، بهینه‌سازی هم‌زمان تخصیص انرژی در سیگنال‌رسانی سیستم چندگانه غیرمتعامد و تقسیم انرژی الکتریسیته در فناوری انتقال وایرلس ضمن به حداقل رساندن نیاز به نرخ داده‌ها و کسب انرژی بود.

 بالاخره در مرحله سوم، وضعیت قطع برق‌رسانی که طی آن سیستم قادر به تأمین انرژی و نرخ داده کافی نیست مورد تحلیل قرار گرفت. این الگوریتم طی شبیه‌سازی‌های عددی متعدد اعتبار لازم را به دست آورد.