La transferencia inalámbrica de energía se puede utilizar para alimentar nodos transmisores o receptores en una red de comunicación inalámbrica. Este tipo de aplicación se conoce como "Comunicación con Alimentación Inalámbrica (WPC)".
En las Redes de Comunicación con Alimentación Inalámbrica (WPCN), los dispositivos inalámbricos se comunican utilizando únicamente la energía recolectada por los cargadores inalámbricos. Normalmente, en las WPCN, se consideran dos tipos de cargadores inalámbricos.
WPCN es una red de comunicación basada en RF-EH que utiliza el concepto de enlace ascendente y descendente para la transmisión inalámbrica de energía (WET) y la transmisión inalámbrica de información (WIT). La idea básica de WPCN es la siguiente: cada nodo obtiene energía de RF y la transmite inalámbricamente a otros nodos mediante el enlace descendente. Otros nodos utilizan esta energía para transmitir los datos a su destino a través del enlace ascendente.
Los autores de [6] presentaron un algoritmo eficiente de recolección de datos para redes inalámbricas de sensores (WSN) basadas en WPCN. En este algoritmo, los nodos WPCN obtienen su energía de RF y la almacenan en condensadores o baterías recargables. El enlace descendente se utiliza simultáneamente para WET y el enlace ascendente para WIT. Los autores asumen una topología en estrella de un salto donde el nodo receptor está rodeado de nodos sensores, y estos obtienen su energía del nodo receptor. El nodo receptor recopila los datos detectados de los nodos mediante el enlace ascendente y envía energía inalámbrica a un nodo receptor mediante el enlace descendente. Los autores investigan el rendimiento del nodo durante la recopilación de datos de detección al receptor por unidad de tiempo. MAC es un protocolo de capa 2 para la comunicación entre nodos que acceden a una línea de transmisión. Se ha realizado una amplia investigación para desarrollar protocolos MAC para EH-WSN.
Los autores de [10-12] presentaron el protocolo basado en SALOHA (Slotted ALOHA) y afirmaron que este es el primer trabajo que aplica SALOHA en EH-WSN para WPCN. SALOHA tiene ranuras de tiempo; cada nodo espera una ranura y envía los datos durante ella. De lo contrario, espera al comienzo de la siguiente ranura. Podemos describir EH-SALOHA de la siguiente manera: cada nodo obtiene la energía del recolector de energía de RF y, cuando se accede a una ranura, transmite los datos.
En [10,11], los autores propusieron la técnica de recolección hasta el acceso, donde los nodos recolectan energía continuamente hasta que se accede a una ranura y luego envían el paquete.
En [12], los mismos autores propusieron otro esquema para la técnica de cosecha o acceso.
El primer tipo tiene como objetivo proporcionar carga inalámbrica, denominado Punto de Acceso a la Energía (E-AP).
El segundo tipo también puede admitir la comunicación de datos y funcionar como un Punto de Acceso a Datos (D-AP), y se denomina Punto de Acceso Híbrido (H-AP).
La investigación sobre las WPCN tiene dos vertientes. La primera se centra exclusivamente en la carga inalámbrica, es decir, la transferencia inalámbrica de energía y la transmisión de información están separadas.
La segunda dirección se centra en la Transferencia Simultánea de Información y Energía Inalámbrica (SWIPT), donde la carga inalámbrica y la transmisión de información se acoplan para lograr un equilibrio.
Bibliografia
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Zero Energy IoT Devices in Smart Cities Using RF
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[6] Chi, K.; Zhu, Y.-h.; Li, Y. Efficient data collection in wireless powered communication networks with node throughput demands.
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12. Choi, H.; Levorato, M.; Poor, V. Harvest-or-access: Slotted aloha for wireless powered communication networks. IEEE Trans. Veh.
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