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  • Les mathématiciens suggèrent d'échanger de l'énergie sans fil contre des données collectées par des capteurs dans des appareils mobiles

    Principe de fonctionnement du système décrit dans l'article. Crédit :Olga Galinina

    Les mathématiciens de RUDN ont suggéré une incitation pour encourager les participants à la détection de foule mobile. Les données collectées par les capteurs intégrés aux appareils mobiles personnels (tels que les smartphones) peuvent être échangées contre des services de charge de batterie sans fil. L'ouvrage a été publié en Communications sans fil IEEE .

    La majorité des smartphones modernes sont déjà équipés de capteurs qui enregistrent des informations environnementales telles que des baromètres, magnétomètres, capteurs de bruit et de lumière, thermomètres, et même des capteurs de rayonnement nocif et d'humidité de l'air. Les gadgets de nouvelle génération devraient avoir des capteurs plus compliqués, tels que les capteurs de pollution de l'air et les détecteurs d'allergènes. La détection de foule permet à un opérateur de réseau cellulaire de collecter de manière anonyme les informations détectées par les capteurs des utilisateurs pour la surveillance, Planification, et fournir des services de ville intelligente. Cependant, la principale difficulté de cette approche réside dans le fait que les propriétaires des capteurs ne souhaitent pas partager ces informations afin de protéger les données personnelles ou d'économiser la charge de la batterie. La nouvelle incitation à fournir des informations potentiellement importantes a été suggérée par les mathématiciens de RUDN.

    Le principal défi de l'implication de masse dans le crowd sensing mobile est la faible motivation des citadins à fournir leurs données aux opérateurs pour traitement, même s'il est anonyme. La solution a été motivée par une propriété bien connue de chaque appareil mobile :une charge de batterie limitée, ce qui devient particulièrement important lorsque le nombre d'appareils mobiles personnels augmente. Et si les gens pouvaient échanger les données nécessaires contre l'énergie ? Après avoir analysé les variantes possibles d'un tel système, les scientifiques ont convenu qu'il était applicable pour la détection de foule.

    Une équipe de chercheurs de RUDN a suggéré un système dans lequel les appareils portables pourraient charger leurs batteries avec de l'énergie radio reçue d'une ou plusieurs petites stations de base équipées d'une interface de transfert d'énergie sans fil fonctionnant à une fréquence allouée différente de celle utilisée pour la transmission de données. La transmission d'énergie serait basée sur un rayonnement radiofréquence dans la plage de 800 à 900 MHz, ce qui augmente le rayon de transmission à des dizaines de mètres par rapport aux technologies actuelles.

    Le système fonctionne comme suit :des capteurs électroniques dans les gadgets collectent des informations liées à l'environnement et les transmettent aux stations de base et au cloud, où il est traité de manière anonyme et peut être utilisé comme source de Big Data pour une analyse ultérieure. Un dispositif portable qui fournit les données d'une zone de couverture respective reçoit de l'énergie d'une transmission sans fil. La puissance des appareils est ajustée pour répondre aux exigences standard de protection de la santé humaine.

    Notamment, les spécialistes estiment que la charge conformément au modèle suggéré peut prendre en charge le travail continu de petits appareils portables (avec une capacité allant jusqu'à 5 microwatts). Cependant, en évaluant le temps de fonctionnement d'un accumulateur ainsi chargé, il est important de considérer différents paramètres de fonctionnement du système (largeur du faisceau, la macro- et micro-mobilité de l'utilisateur, objets environnementaux qui peuvent bloquer les faisceaux, le nombre de capteurs, déploiement des stations de base et leur densité, etc), ainsi que l'importance des données collectées à un endroit et à un moment donnés. Les accords automatisés finaux entre l'opérateur et un smartphone peuvent être réglementés à l'aide de systèmes d'enchères.

    Le déploiement d'un tel système serait bénéfique pour tous :les utilisateurs qui pourraient recharger leurs appareils portables, opérateurs de réseaux cellulaires, et des sociétés tierces qui souhaitent collecter, analyser et monétiser les données. De plus, les autorités municipales pourraient également utiliser ces données pour optimiser de nombreux services de la ville. La modélisation de la mobilité des utilisateurs et les premiers calculs de l'énergie reçue par les appareils portables des stations de base montrent que l'idée est réalisable du point de vue de la physique. Cependant, le faire passer du monde de la modélisation informatique à la réalité nécessite une étude plus approfondie par les physiciens, mathématiciens, et ingénieurs RF, y compris le développement de matériel et de bancs d'essai, planification du déploiement, optimisation des protocoles de communication, et la création de mécanismes de gestion. Le processus impliquerait également des spécialistes des sciences sociales pour effectuer des recherches sur le facteur humain.


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