Wifi is ook energiebron

Amerikaanse onderzoekers hebben sensoren ontwikkeld die hun energie halen uit de radiogolven van televisie en mobiele telefoons.

Opstelling van een ‘wifi backscatter’. In het midden de sensor die de wifi-golven weerkaatst naar de computer. Foto UNiversity of Washington

Sensoren kunnen hun data via wifi doorgeven aan bijvoorbeeld een laptop zonder dat ze batterijen of lichtnet nodig hebben. Dat hebben onderzoekers aan de universiteit van Washington in Seattle bekendgemaakt op een conferentie in Chicago.

De techniek die ze gebruiken noemen ze ‘wifi backscatter’ en bouwt voort op eerder onderzoek van dezelfde groep, de vakgroep computerwetenschappen. Daarin lukte het sensoren te laten functioneren op de energie die in de lucht aanwezig is door radiogolven van televisie, mobiele telefonie en dergelijke.

Een beperking daarvan is dat zulke sensoren alleen met elkaar kunnen communiceren en niet met externe apparaten. Voor meer schiet de beschikbare energie tekort. Toch zijn er hiervoor al nuttige toepassingen te verzinnen. Producten op een schap kunnen bijvoorbeeld elke paar seconden hun buren scannen en zo bepalen of ze op de juiste plaats staan. Indien niet, kan er een lampje gaan branden op de sensor van het product zelf.

Om hun bevindingen via internet naar een database te sturen, zouden dergelijke sensoren met wifi moeten worden uitgerust. Dat is uitgesloten, omdat volwaardige wifi honderd tot duizend keer zoveel vermogen kost als deze sensoren uit de alom aanwezige radiogolven kunnen oogsten.

De groep in Seattle heeft daar een slimme truc op bedacht. Vereist is dat er wifi aanwezig is door de aanwezigheid van een router en dat er op korte afstand een laptop staat, die de data van de sensor kan ontvangen.

In plaats van zelf wifi-radiogolven op te wekken en te sturen naar router of laptop, weerkaatst de sensor de wifi-golven die er toch al zijn, van de router naar de laptop. Dit is te vergelijken, zeggen de uitvinders, met het weerkaatsen van zonlicht naar een waarnemer met behulp van een spiegel. Ook daarmee kun je – in code – communiceren zonder dat je zelf een lamp brandend hoeft te houden.

Zo ontstaat dus geen normale wifi-verbinding maar kan de sensor wel zijn data kwijt. De sensor heeft hiervoor slechts 10 microwatt nodig, een miljoenste van het verbruik van een spaarlamp. Deze energie kan worden gehaald uit de wifi-golven zelf. Op deze manier kan 1 kilobit per seconde aan data worden getransporteerd. In de experimenten heeft de techniek gewerkt op een afstand van 2 meter. De onderzoekers denken dat 20 meter mogelijk is.

Zo kan een huis of een menselijk lichaam worden vol gehangen met sensoren die zaken als temperatuur, vochtigheid en beweging meten, zonder batterijen of bedrading. De groep in Seattle wil een bedrijf oprichten om de vinding te commercialiseren.

    • Herbert Blankesteijn