El prototipo de bajo consumo del equipo de UW puede transmitir videos HD de 720p a 10 cuadros por segundo a un dispositivo, como una laptop, hasta 14 pies de distancia. Crédito:Dennis Wise / Universidad de Washington
Las cámaras portátiles como Snap Spectacles prometen compartir videos de conciertos en vivo o cirugías instantáneamente con el mundo. Pero debido a que estas cámaras deben usar baterías más pequeñas para mantenerse livianas y funcionales, estos dispositivos no pueden realizar transmisiones de video de alta definición.
Ahora, Los ingenieros de la Universidad de Washington han desarrollado un nuevo método de transmisión de video HD que no necesita estar conectado. Su prototipo omite las partes que consumen mucha energía y tiene algo más, como un teléfono inteligente, procesa el video en su lugar.
Lo hacen usando una técnica llamada retrodispersión, a través del cual un dispositivo puede compartir información al reflejar las señales que le han sido transmitidas.
"La suposición fundamental que la gente ha hecho hasta ahora es que la retrodispersión solo se puede usar para sensores de baja velocidad de datos, como los sensores de temperatura, "dijo el coautor Shyam Gollakota, profesor asociado en la Escuela de Ingeniería y Ciencias de la Computación Paul G. Allen de la Universidad de Washington. "Este trabajo rompe esa suposición y muestra que la retrodispersión puede admitir incluso video Full HD".
El equipo presentó estos hallazgos el 10 de abril en el Simposio de la Asociación de Sistemas de Computación Avanzada sobre Diseño e Implementación de Sistemas en Red.
En las cámaras de transmisión actuales, la cámara primero procesa y comprime el video antes de que se transmita a través de Wi-Fi. Estos componentes de procesamiento y comunicación consumen mucha energía, especialmente con videos HD. Como resultado, una cámara de transmisión liviana que no necesita baterías grandes o una fuente de energía ha estado fuera de alcance. El equipo de UW desarrolló un nuevo sistema que elimina todos estos componentes. En lugar de, los píxeles de la cámara están conectados directamente a la antena, y envía valores de intensidad a través de retrodispersión a un teléfono inteligente cercano. El teléfono, que no tiene las mismas restricciones de tamaño y peso que una cámara de transmisión pequeña, puede procesar el video en su lugar.
Para la transmisión de video, el sistema traduce la información de píxeles de cada cuadro en una serie de pulsos donde el ancho de cada pulso representa un valor de píxel. La duración del pulso es proporcional al brillo del píxel.
"Es algo similar a cómo las células del cerebro se comunican entre sí, "dijo el coautor Joshua Smith, profesor de la Escuela Allen y del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Washington. "Las neuronas están señalizando o no, por lo que la información está codificada en el tiempo de sus potenciales de acción ".
El equipo probó su idea utilizando un prototipo que convertía videos HD de YouTube en datos de píxeles sin procesar. Luego, introdujeron los píxeles en su sistema de retrodispersión. Su diseño podía transmitir videos HD de 720p a 10 cuadros por segundo a un dispositivo a una distancia de hasta 14 pies.
"Es como una cámara que graba una escena y envía el video a un dispositivo en la habitación contigua, ", dijo la coautora y estudiante de doctorado en ingeniería y ciencias de la computación Mehrdad Hessar.
Este bajo consumo El prototipo de transmisión de video podría usarse en cámaras portátiles de próxima generación, así como en muchos otros dispositivos conectados a Internet. Crédito:Dennis Wise / Universidad de Washington
El sistema del grupo usa 1, 000 a 10, 000 veces menos potencia que la tecnología de transmisión actual. Pero todavía tiene una batería pequeña que admite un funcionamiento continuo. El siguiente paso es hacer cámaras de video inalámbricas que no tengan batería, dijo Smith, quien es el Profesor Milton y Delia Zeutschel de Excelencia Empresarial.
El equipo también ha creado un cámara de seguridad de baja potencia, que puede transmitir a 13 fotogramas por segundo. Esto coincide con el rango de funciones que el grupo predice para esta tecnología.
"Hay muchas aplicaciones, ", dijo el coautor y reciente alumno de ingeniería eléctrica de la Universidad de Washington, Saman Naderiparizi." En este momento, las cámaras de seguridad para el hogar deben estar conectadas todo el tiempo. Pero con nuestra tecnología, podemos cortar eficazmente el cable de las cámaras de transmisión inalámbrica ".
El grupo también imagina un mundo en el que estas cámaras sean lo suficientemente inteligentes como para encenderse solo cuando sean necesarias para su propósito específico. lo que podría ahorrar aún más energía.
El equipo de la Universidad de Washington también creó un cámara de seguridad de baja potencia, mostrado aquí en un soporte. Puede transmitir a 13 fotogramas por segundo a otro dispositivo, como un teléfono inteligente. Crédito:Dennis Wise / Universidad de Washington
Gollakota está emocionado de que el equipo de investigación de la UW esté a la vanguardia del campo de transmisión de video de baja potencia y su impacto en la industria.
"Esta tecnología de video tiene el potencial de transformar la industria tal como la conocemos. Las cámaras son fundamentales para una serie de aplicaciones conectadas a Internet, pero hasta ahora han estado limitados por su consumo de energía, " él dijo.
"Imagínense que van a un partido de fútbol dentro de cinco años, "Smith agregó." Podría haber pequeñas cámaras HD en todas partes grabando la acción:pegadas en los cascos de los jugadores, en todas partes del estadio. Y no tienes que preocuparte nunca por cambiar sus baterías ".
