Mạng sóng milimet cho hàng tỷ trang thiết bị IoT kết nối không dây

Với 75 tỷ thiết bị Internet of Things (IoT) dự kiến sẽ được đưa ra vào năm 2025, các thiết bị nối mạng không dây sẽ đối mặt với nguy cơ quá tải ngày càng tăng.

Các nhà khoa học CNTT, trong một nghiên cứu đây cho biết, hệ thống WiFi hiện đại và mạng di động sẽ không đủ công suất để hỗ trợ sự phát triển ồ ạt các thiết bị IoT.

Sóng milimet (mmWave) cho phép mạng cung cấp băng thông miễn phí có dung lượng nhiều GHz, lớn hơn 200 lần băng thông cho WiFi và mạng di động ngày nay, có thể giải quyết vấn đề khó khăn này trong tương lai.

Trên thực tế, mạng 5G sử dụng công nghệ mmWave. Nhưng phần cứng cần thiết để khai thác sử dụng mmWave rất đắt tiền và hao tổn điện năng, đây là khó khăn khi triển khai công nghệ trong những thiết bị có ứng dụng IoT.

Nhóm nhà khoa học trường Đại học Waterloo cho biết, khó khăn thứ nhất, các thiết bị phát sóng radio mmWave hiện đang có mức tiêu thụ điện rất cao và đắt tiền. Thứ hai, radio mmWave sử dụng anten định hướng để có được sự liên kết chùm tia tốt nhất. Các kỹ thuật tìm kiếm chùm tia hiện tại rất phức tạp và yêu cầu có tín hiệu phản hồi từ các điểm truy cập (AP), không phù hợp với các thiết bị IoT công suất thấp, giá thành thấp. Mạng mmWave mới, giải quyết các thách thức hiện tại trong khai thác sử dụng mmWave cho các thiết bị IoT.

Ông Omid Abari, trợ lý giáo sư tại Khoa nghiên cứu Máy tính David R. Cheriton thuộc trường Đại học Waterloo giải thích, để giải quyết những thách thức hiện tại trong việc khai thác sóng mmWave cho các ứng dụng IoT, họ đã tạo ra một mạng mmWave mới có tên mmX, giảm đáng kể chi phí và mức tiêu thụ điện cho tất cả các thiết bị ứng dụng IoT.

Nếu so với các thiết bị WiFi và Bluetooth, có tốc độ chậm hơn nhiều đối với các ứng dụng IoT, mạng mmX cung cấp tốc độ truyền bit cao hơn nhiều.

Phần mềm hệ thống mạng mmX sẽ không chỉ hoàn thiện và nâng cao khả năng WiFi và các kết nối không dây, các thiết bị ứng dụng IoT kết nối internet nhanh hơn nhiều so với mạng thông thường, mà còn có thể được sử dụng trong các ứng dụng nối mạng khác như thực tế ảo, ô tô tự lái, trung tâm cơ sở dữ liệu và mạng điện thoại di động không dây. Bất kỳ cảm biến nào trong nhà, theo truyền thống đang sử dụng WiFi và tần số thấp hơn đều có thể giao tiếp, sử dụng mạng sóng milimet tốc độ cao.

Những chiếc xe tự động hóa cao độ, xe tự lái sử dụng một số lượng lớn các cảm biến được kết nối thông qua dây. Sau này các cảm biến đó sẽ kết nối với máy tính điều khiển không dây và có độ tin cậy cao hơn.

Bản báo báo “Nghiên cứu mạng sóng milimet cho hàng tỷ trang thiết bị” của các nhà khoa học thuộc Khoa nghiên cứu toán học trường đại học Waterloo, Abari, Abedi, trợ lý nghiên cứu Mohammed Mazaheri và Soroush Ameli được trình bày tại hội nghị ACM SIGCOMM 2019.