0
Hopp til hovedinnhold

Økt levetid for smartløsninger

Lakshmikanth Guntupalli har funnet fram til nye og energisparende metoder for sensornettverk med smartløsninger og trådløs kommunikasjon. 

Artikkelen er mer enn ett år gammel, og kan inneholde utdatert informasjon.

Veileder Frank Li og stipendiat Lakshmikant Guntupalli
Professor Frank Li (til venstre) var veilederen til stipendiat Lakshmikant Guntupalli under arbeidet med å analysere mer effektive metoder for trådløs kommunikasjon og dataoverføring blant mikroprosessorer i IoT.

3G, 4G, WiFi og Bluetooth er verktøy for informasjonsdeling, og de støtter ulike mengder dataoverføring. Neste generasjons 5G ventes å kunne håndtere tusen ganger mer data enn 4G. Samtidig kan Internet of Things (IoT) knytte komponenter til hverandre for å samle inn og utveksle informasjon. Derfor vil behovet for effektiv datahåndtering vokse.

– Veksten innen trådløs kommunikasjon og IoT krever energieffektive løsninger. Mobiltelefoner, mobilnettverk, mikroprosessorer i kjøleskap og ulike smart-duppeditter er avhengig av effektiv dataoverføring via Internett, sier Guntupalli.

Han har nylig levert sin doktorgradsavhandling om emnet og disputerte for doktorgraden 30. september.

Ressurskrevende

Professor Frank Li ved UiA har vært hovedveileder og medforfatter på Guntupallis doktorgradsartikler. Han viser til at det ofte er en ressurskrevende prosess å skifte sensornoder når batteriene i mikroprosessorene er utgått. I tillegg er det lite miljøvennlig å bytte hele sensornoden hvis bare et fåtall batterier er svake. 

– Med Guntupallis løsninger kan sensornodene og nettverk leve lenger. Du sparer utgifter til batterier, men den største kostnaden vil være å sende ingeniører ut på olje- og gassplattformer i Nordsjøen eller andre steder for å skifte sensornodene. Samtidig har denne løsningen et sikkerhetsaspekt for aktører som oljeindustri og brannvesen; sensornoden fortsetter å sende viktig overvåkingsinformasjon selv om noen av mikroprosessorene har dårlig batteri, sier Li.

Smartløsninger

Smarttelefoner, smartradioer og andre småkomponenter med kapasitet til å samle inn data er viktige deler av 5G og IoT. Alle slike løsninger har en sensornode med flere

Tre sensorer i hånden til Lakshmikant Guntupalli

Det er flere mikroprosessorer på hver at disse tre sensornodene.

mikroprosessorer som kommuniserer med hverandre. Data sendes fra prosessor til prosessor og videre til Internett hvor informasjon leses av og eventuelle avvik oppdages.

– Et eksempel er en sensornode som overvåker et skoglandskap og varsler brannvesenet om ekstreme temperatursvingninger, slik at eventuelle tiltak kan settes inn for å hindre branntilløp, sier Guntupalli.

Haken ved disse mikroprosessorene er at de går på batterier med begrenset varighet. 

– Løsningen er å programmere sensorene slik at de gjennomfører målinger, men sender informasjonen i så få sendinger eller såkalte pakker som mulig, og dermed sparer batterikapasitet. I tillegg kan de programmeres slik at to sensorer sender data samtidig hvis en tredje sensor har dårlig batterikapasitet, sier Guntupalli.

På den måten blir energinettverket blant sensornodene mer balansert, og dermed får nettverket økt levetid. Batterier med begrenset kapasitet trenger da ikke å byttes ut umiddelbart. Med Guntupallis løsninger blir det brukt mindre batterikapasitet og mikroprosessorene samarbeider bedre. 

Tekst og foto: Atle Christiansen