Noul cip MIT promite conexiuni wireless mai eficiente și consum redus de energie

O echipă de cercetători de la Massachusetts Institute of Technology (MIT), Boston University și Northeastern University a dezvoltat un cip de transmisie wireless care ar putea îmbunătăți radical eficiența energetică și stabilitatea conexiunilor. Dispozitivul este conceput pentru a oferi un consum redus de energie, o durată de viață mai mare a bateriei și o rată mai mică de erori, aspecte esențiale atât pentru tehnologiile actuale, cât și pentru viitoarele rețele 6G.

Inovația se bazează pe o metodă diferită de modulare a semnalelor, numită „modulare neuniformă”. Spre deosebire de sistemele tradiționale care utilizează modele fixe și consumă resurse suplimentare în condiții de semnal instabil, această tehnică adaptează transmisia în funcție de calitatea semnalului. Pentru a evita erorile de interpretare, cercetătorii au introdus biți de „padding” între simboluri, facilitând procesul de decodare.

Un element central al proiectului este utilizarea algoritmului GRAND (Guessing Random Additive Noise Decoding). În loc să încerce decodarea directă a mesajului, algoritmul elimină tipul de zgomot care a distorsionat semnalul. Astfel, transmisia devine mai clară, fără a necesita un consum suplimentar de energie. Potrivit profesorului Muriel Médard, coordonator al proiectului din partea MIT, această abordare permite realizarea unor transmisii mai eficiente și cu o acuratețe superioară metodelor consacrate.

Testele au arătat că cipul produce de patru ori mai puține erori decât cele mai performante sisteme tradiționale de economisire a energiei. În plus, performanța sa depășește chiar și soluțiile stabile utilizate în mod curent, ceea ce demonstrează potențialul de a redefini standardele de comunicare wireless.

Comparativ cu LTE și 5G

În prezent, rețelele LTE și 5G se bazează pe metode tradiționale de modulare și codare a semnalelor, care oferă stabilitate, dar cu un consum considerabil de energie. De exemplu, dispozitivele conectate permanent la 5G au nevoie de baterii mai mari sau încărcare frecventă pentru a menține o performanță constantă.

Noul cip MIT aduce două avantaje clare:

• Eficiență energetică superioară: prin adaptarea dinamică la calitatea semnalului și eliminarea zgomotului cu ajutorul algoritmului GRAND, consumul de energie scade semnificativ, depășind chiar și optimizările folosite în 5G.
• Rată de erori redusă: testele arată performanțe mai bune nu doar comparativ cu soluțiile de economisire a energiei, ci și în raport cu arhitecturile consacrate LTE și 5G, unde stabilitatea era prioritară.

Astfel, cipul nu doar pregătește tranziția către 6G, ci aduce beneficii imediate și în contextul actual, acolo unde autonomia și fiabilitatea sunt la fel de importante ca viteza.

Aplicații practice și impact asupra utilizatorilor

Noul cip are potențialul de a fi integrat într-o gamă variată de dispozitive, de la cele destinate consumatorilor casnici până la aplicații industriale critice. În sectorul smart home, acesta ar putea asigura o funcționare mai stabilă și mai eficientă energetic a aparatelor inteligente, precum frigidere, termostate sau camere de supraveghere.

În mediul industrial, senzorii care monitorizează în timp real procese de producție sau parametri de mediu ar putea beneficia de o autonomie mult extinsă, reducând costurile de întreținere și frecvența intervențiilor tehnice. În domeniul sănătății, dispozitivele purtabile și monitoarele medicale conectate ar câștiga fiabilitate, ceea ce le-ar face mai utile în monitorizarea continuă a pacienților.

În plus, prin compatibilitatea sa cu infrastructura actuală, cipul poate fi adoptat rapid, fără modificări majore în sistemele existente. Această flexibilitate îl transformă într-o soluție promițătoare atât pentru tehnologiile aflate deja pe piață, cât și pentru viitoarele rețele 6G.

Proiectul a fost prezentat în cadrul IEEE Radio Frequency Circuits Symposium și publicat în revista IEEE Explore. Echipa intenționează să continue cercetările, adăugând metode suplimentare de economisire a energiei și algoritmi capabili să reacționeze în timp real la condițiile de semnal. Aceste îmbunătățiri ar putea contribui la dezvoltarea unor rețele de generație viitoare, mai inteligente și mai eficiente.