如果你家里的無線路由器不封閉起來的話,它在信號變得太弱或太分散而電腦接收不到之前,能夠發(fā)射信號到20英里的范圍。圣迭戈一家叫On-Ramp的無線技術新創(chuàng)公司開發(fā)的技術可運用同樣的頻率,卻使用更少的電能,可將數據信號傳送45英里,這歸功于一種讓信號抵御噪聲的算法。

遠距離連接:這種裝置能夠像無線保真技術的頻率一樣,在45英里范圍內發(fā)送信號,但所耗的電能更少。來源:On-Ramp Wireless
這項技術叫做“極鏈接處理”(Ultra-Link Processing),與家庭寬帶連接相比,它以極低的比率傳送數據。但On-Ramp公司打算以一種可以實現(xiàn)“智能能源網”(smart energy grids)的形式提供這種技術,在這種方式里,簡單的傳感裝置將被安裝在家用電能表里。舉個例子,會將本地活動報告給設備,從而使這些設備更智能化地管理電能的產生和分配。
智能電網基礎設施需要在大范圍處理再生能源波動的產量,并且它能夠制造可行的小范圍產能,這樣消費者可以自己制造能量,并把過剩的能量返給智能電網。如今的智能電網的傳感設備主要使用像wifi的傳輸范圍的類似WiFi的技術,或者使用能夠傳輸幾英里的未經許可的無線電波段。蜂窩網絡同樣能被運用,但是對數據饑渴的手機和平板電腦產生的帶寬消耗的壓力越來越大,而上述連接還要面對這個壓力。
“對于很多設備來說,沒有可行的技術使它們在遠距離僅靠微弱的信號連接,”On-Ramp的首席技術官泰德·邁爾斯(Ted Myers)說,在清楚的視野內,On-Ramp公司的技術能夠將信號發(fā)送到45公里遠的距離。他聚焦在使用低于50比特/每秒的設備上,而這樣的速度,大概低于美國寬帶平均速度的十萬分之一。
在圣迭戈,一個測試中的網絡戰(zhàn)略上只需要固定的35個接入點,在4000平方英里的范圍內,從帶有On-Ramp技術的智能電表和其他裝置上采集數據。“它最終歸結于成本上的優(yōu)勢,”邁爾斯說,“在這種情況下,你需要的接入點更少。”加利福利亞PG&E公司正在更成熟的的技術下,拓展它的智能儀表數量,這種技術會需要超過1000個接入點去覆蓋同樣的區(qū)域,邁爾斯說道。
在美國能源部210萬美元的資助下,On-Ramp公司現(xiàn)在開始與圣迭戈天然氣和電力公司合作,來監(jiān)督很難觸及到的能源基礎設施站點。在其他嘗試方面,On-Ramp公司與殼牌(Shell)石油公司合作來連接歐洲燃氣管道上的壓力傳感器,并與國防承包商們合作,這些承包商都對追蹤那些裝有“超鏈接處理”信號傳送器的物體感興趣。
這項技術的核心是一系列傳輸與解碼數據信號的專有算法。它們讓On-Ramp公司的接收器,能夠抓住那些因噪音產生的距離而逐漸削弱的信號,這些噪音一般由同一頻段上其他WiFi和無線電訊號產生。這項技術甚至能夠接收比周圍環(huán)境噪聲更微弱的信號,邁爾斯說,這是其他采用蜂窩網絡術或者網狀網絡的設備無法做到的。按照在真實世界中預測無線網性能的標準模塊,On-Ramp公司的技術能夠使用大概比蜂窩連接所需的信號微弱100倍,與連接到網狀網絡的網格傳感器所需信號相比要微弱3000倍,他說。這項技術甚至能夠從地下的傳感器發(fā)射信號,比如地下電纜和油氣管道。
不過,內置On-Ramp公司專利技術的芯片是必需的。目前為止,用在實驗部署上的設備,是產自臺灣的第一代芯片。據MicroNode公司描述,一個新的版本會在這個秋天誕生,它的成本大概只相當于第一代芯片的1/3,它將智能電表裝備上On-Ramp公司的技術,與那些已經在一些設施中使用的芯片競爭,邁爾斯說。
加利福利亞大學洛杉磯分校研究智能電網技術和部署的瑞吉特·嘉德赫(Rajit Gadh)說,公用事業(yè)設備必然對減少智能電網基礎設施的成本感興趣,并補充說,新型無線網絡或許對此有所幫助。“目前現(xiàn)存的技術之間還沒有完全匹配,也沒有一個與智能電網需要真正傳送的東西準確匹配的。”嘉德赫說,“未來會有運行在不同情景下不同頻段(比如城市和農村,或者發(fā)展中國家密集的城市)的無線網絡連接。”
我們今天所使用的大部分技術,其實是為了別的目的而開發(fā)的,嘉德赫說。舉個例子,許多智能電網部署運用的是無線個域網協(xié)議(Zigbee protocol),而這最初是用來連接聯(lián)網的家用電器。但是,On-Ramp公司正在與其他公司競爭投標,為了能夠連接智能電網的各個部分,嘉德赫指出,而大多數廠商都會運用那些公用設施比較熟悉的已經確立了的技術。




