About / Advertise
Intelforskaren välter en kaffekopp. En accelerometer i koppen sänder en trådlös signal till en rfid-läsare två meter bort. Koppen innehåller en passiv rfid-krets och en processor. Men inga batterier.
INTEL RESEARCH DAYS En av radions uppfinnare, Nikolai Tesla, trodde vid förra sekelskiftet på möjligheten att bygga trådlösa kraftnät av höga radiostrålande master. Idén faller på verkningsgraden.Men i den lilla skalan är exempelvis rfid-tekniken beroende av inducerad ström.
Just nu passerar halvledarutvecklingen en tröskel: det blir energimässigt möjligt att driva en generell processor via rfid-standardsändare.
Lägg till en sensor, så har du Intels projekt Wisp – Wireless ID and Sensing Platform – trådlösa, smarta, batterifria sensorer.
– Det här är en helt ny typ av datorplattform, vid sidan av pc, mobiler, och så vidare. Vi vill utforska dess möjligheter och begränsningar, säger Joshua R Smith, på Intels forskningsavdelning i Seattle.
Wisp härstammar ur projektet Human Activity Recognition (HAR), som använde sig helt och hållet av standardhårdvara för rfid. Tillämpningen var äldreövervakning. Med ett armband med en rfid-läsare och rfid i nycklar, tandborstar och kastruller, kunde en central dator räkna ut vad som pågick i lägenheten genom att notera vilka rfid-brickor som handen var i närheten av.
HAR används idag skarpt i en Intelfabrik för att övervaka underhållsarbetare.
15 forskare går vidare i projektet Wisp.
– Vi vill slippa armbandet, säger Joshua R Smith.
Och framför allt vill man slippa batterier.
– Man talar om Ubiquitous computing. Det kunde lika gärna heta ”Ubiquitous Dead Batteries”. Och det vill vi säga adjö till.
Dessutom vill man addera sensorer och en processor.
Rfid är kommunkationslänken
Resultatet blir intelligenta sensorer med evigt liv. Kycklingkartonger och blodplasmaförpackningar som lagrar sin temperaturhistorik. Eller fuktsensorer som muras in i väggar och vibrationssensorer som byggs in i maskiner och rapporterar status i evighet. Eller små programmerbara implantat.
I äldreövervakningstillämpningen får man mer information och mindre påträngande teknik.
Som aptitretare visar Joshua R Smith upp en klocka med minut- och timvisare som drivs via radioinduktion.
Sedan öppnar han och stänger en liten låda med inbyggd treaxlig accelerometer. En flashstyrkrets med 3V matningsspänning läser av sensorerna och sätter rfid:ns 64-bitars id-värde till en överenskommen kod som talar om vad som hänt.
Man utnyttjar alltså rfid-värdet som kommunikationslänk. I värdet ingår 16 bitar felrättande kod som processorn räknar ut - rfid-kommunikation är brusig.
Max 15 meters räckvidd
I ett annat experiment sätts en Wispkrets på ett fönster och loggar temperaturen under en dag. Här sätts rfid-värdet till temperaturen. Batterier väger, syns och tar plats, medan en framtida Wispsensor kan göras nästan osynlig.
Strömsnålhet är viktigt. Men ännu viktigare är låg matningsspänning – den bestämmer räckvidden. 3V-processorn ger systemet en räckvidd på under en meter, om man vill använda standard-rfid-teknik med en sändeffekt på en watt. 2,2V-kretsen i en kommande prototyp ska klara 4,5 meter. Underspända kretsar kan ge matningsspänningar på 0,7 V. Tester antyder att maxavståndet oavsett matningsspänning går vid cirka 15 meter.
En av utmaningarna är smartare protokoll. Exempelvis måste flera sensorer i samma rum synkronisera sig för att inte prata i munnen på varandra.
– I början hade vi bara en enbitssensor. Nu har vi en generell processor som strömförsörjs via radiovågor. Nästa steg är att integrera systemet i en krets, säger Joshua R Smith.
