Nuevo sistema de etiquetas de bajo costo que revolucionará la comunicación industrial

Los científicos han presentado una tecnología revolucionaria que permite una comunicación eficiente y de bajo costo a través de grandes redes de dispositivos. Esta innovación podría mejorar significativamente la monitorización industrial, la infraestructura de las ciudades inteligentes y las redes de sensores agrícolas.

Investigadores de la Universidad de Princeton, la Universidad Rice y la Universidad Brown han anunciado un avance tecnológico notable que podría transformar la comunicación entre máquinas industriales y más allá, al presentar un sistema de etiqueta de retrodispersión de bajo consumo y rentable que opera en el rango de frecuencia de subterahercios.

Esta innovadora tecnología, detallada en un documento publicado En la revista Nature Communications, permite compartir información de manera eficiente entre una gran cantidad de dispositivos sin depender de transmisores de señales que consumen mucha energía.

Al utilizar retrodispersión de alta frecuencia, el nuevo sistema admite el monitoreo en tiempo real en entornos industriales, infraestructura de ciudades inteligentes y agricultura, lo que marca un salto significativo en las capacidades de comunicación inalámbrica.

"Creo que esta tecnología encontrará aplicaciones en muchos entornos interesantes", dijo en un comunicado de prensa el investigador principal Yasaman Ghasempour, profesor adjunto de ingeniería eléctrica e informática en Princeton. ,“A pesar de la creencia popular, este artículo demuestra que es posible tener una comunicación escalable y de bajo consumo en el rango de sub-terahercios”.

Revolucionando las comunicaciones

La tecnología es una versión avanzada de un dispositivo inalámbrico conocido como etiqueta. Esta nueva etiqueta emplea retrodispersión, un proceso en el que un lector central envía una señal a una etiqueta con sensor, que luego refleja esta señal de vuelta al lector.

Si bien la retrodispersión existe en sistemas de baja frecuencia, como los pagos inteligentes y las tarjetas de acceso a edificios, esta es la primera vez que se ha demostrado que es posible en frecuencias de subterahercios.

Las frecuencias más altas significan que el sistema puede soportar la transmisión de datos a alta velocidad, lo cual es crucial para redes densas de dispositivos. Este desarrollo promete ahorrar costos significativos de energía e infraestructura en comparación con los sistemas inalámbricos tradicionales.

Avances en ingeniería

El equipo se enfrentó a importantes desafíos con las señales de alta frecuencia, que son propensas a desvanecerse y requieren una transmisión direccional precisa. Las etiquetas de retrodispersión tradicionales utilizan antenas simples que transmiten energía en todas las direcciones, lo que genera ineficiencias.

Por el contrario, este nuevo sistema utiliza antenas avanzadas que ajustan automáticamente la dirección de la señal en función de los cambios de frecuencia.

“El lector debe formar un haz estrecho con forma de lápiz para iluminar la ubicación precisa de la etiqueta, y la etiqueta de bajo consumo debe hacer lo mismo sin consumir energía. Ese es el verdadero desafío”, agregó Ghasempour.

Aplicaciones de gran alcance

Estos avances podrían tener un impacto inmediato en aplicaciones industriales, como la supervisión de las condiciones de los robots de fabricación o la detección de fugas de gas en refinerías. De cara al futuro, la tecnología podría desempeñar un papel fundamental en implementaciones a gran escala, como las ciudades inteligentes y las redes agrícolas.

En las ciudades inteligentes, las etiquetas podrían colocarse en señales de tráfico, detectables por vehículos autónomos en condiciones climáticas adversas. En la agricultura, redes expansivas de sensores del suelo podrían monitorear datos en tiempo real sobre los niveles de humedad o temperatura.

Ghasempour espera que el artículo sirva de inspiración para realizar más mejoras de ingeniería para diversas aplicaciones avanzadas. Al encontrar formas de amplificar señales a bajo coste, la tecnología podría alimentar redes de sensores en entornos urbanos para supervisar la calidad del aire o el flujo de tráfico.

Este avance abre nuevas vías para la comunicación de datos a gran escala y de bajo consumo, y marca un paso fundamental hacia sistemas inalámbricos más eficientes y escalables.