Un equipo de investigadores, dirigido por Domenico Giustiniano, profesor asociado de investigación del Instituto IMDEA Networks de Madrid, ha presentado importantes avances en la creación de sistemas de comunicación inalámbrica sostenibles. Esto representa un nuevo paso para hacer realidad los dispositivos sin batería, a través de la convergencia de dos tecnologías emergentes: LiFi y retrodispersión de radiofrecuencia (RF). Las aplicaciones potenciales incluyen hogares inteligentes, ciudades inteligentes y agricultura inteligente.

Se espera que se implementen más de 64 mil millones de dispositivos IoT para 2025, y funcionarán con baterías. Los componentes químicos de estas baterías amenazan con tener un gran impacto ambiental en la Tierra. Existe una necesidad apremiante de encontrar una solución para quitar las baterías sin afectar el rendimiento de la comunicación y los servicios de IoT.

Los investigadores de IMDEA proponen que los dispositivos IoT funcionarán con la energía proporcionada por los diodos emisores de luz (LED) y cualquier otra fuente de luz, y los datos proporcionados por la modulación de estos LED, un concepto llamado LiFi, y que los dispositivos IoT enviarán datos reflejando y modulando las señales entrantes de RF ya presentes en el entorno, una técnica de transmisión pasiva y de baja energía llamada retrodispersión de RF.

"Nuestro trabajo abre la puerta a aplicaciones de Internet de las cosas de largo alcance y sin batería que modernizan la infraestructura de iluminación para la comunicación, algo que antes no era posible lograr. Es el resultado de tres años de investigación; cuando comenzamos, la tecnología LiFi y RF la retrodispersión se consideraban tecnologías independientes, y hemos demostrado que LiFi puede resolver las limitaciones de la retrodispersión de RF, y que LiFi se puede aplicar a un nuevo campo, la comunicación sin batería", dice el Dr. Giustiniano. El equipo de IMDEA Networks (formado por Domenico Giustiniano, Borja Genovés Guzmán y Muhammad Sarmad Mir) ha contado con la colaboración del Dr. Ambuj Varshney (Universidad de Uppsala, y próximamente Profesor Asistente en la Universidad Nacional de Singapur).

"Las células solares se han utilizado ampliamente para recolectar energía. En este trabajo, vamos un paso más allá y demostramos que se pueden usar de manera eficiente y simultánea como fuente de recolección de energía y como receptor de comunicaciones. Nuestra solución resuelve el problema. entre la energía capturada requerida por el dispositivo IoT y la velocidad de datos deseada, lo que permite que nuestro sistema funcione sin usar baterías", dice Borja Genovés Guzmán, investigador postdoctoral en IMDEA Networks y uno de los coautores del artículo científico.

La investigación que ha demostrado que los dispositivos IoT con restricciones de energía pueden alcanzar una transmisión de muy largo alcance sin afectar su consumo de energía, se presentará en la conferencia ACM MobiCom 2021. Representa una transferencia de conocimiento tecnológico a la sociedad y cuenta con el apoyo de fondos de la Comunidad de Madrid, Ministerio de Ciencia e Innovación de España y la Unión Europea, la investigación ha sido presentada recientemente al público general en eventos como la Semana de la Ciencia y la Innovación y la Noche Europea de los Investigadores (organizada en la Comunidad de Madrid por madri+d Fundación para el Conocimiento).