Princípio de funcionamento do sistema descrito no artigo. Crédito:Olga Galinina
Os matemáticos RUDN sugeriram um incentivo para encorajar os participantes no sensoriamento de multidão móvel. Os dados coletados por sensores integrados em dispositivos móveis pessoais (como smartphones) podem ser trocados por serviços de carregamento de bateria sem fio. O trabalho foi publicado em Comunicações sem fio IEEE .
A maioria dos smartphones modernos já está equipada com sensores que registram informações ambientais, como barômetros, magnetômetros, sensores de ruído e luz, termômetros, e até mesmo sensores de radiação e umidade do ar prejudiciais. Espera-se que os gadgets de última geração tenham sensores mais complicados, como sensores de poluição do ar e detectores de alérgenos. O sensor de multidão permite que uma operadora de rede celular colete anonimamente as informações detectadas pelos sensores do usuário para monitoramento, planejamento, e fornecer serviços de cidade inteligente. Contudo, a principal dificuldade dessa abordagem reside no fato de que os proprietários dos sensores não estão dispostos a compartilhar essas informações a fim de proteger os dados pessoais ou economizar a carga da bateria. O novo incentivo para fornecer informações potencialmente importantes foi sugerido por matemáticos RUDN.
O principal desafio do envolvimento em massa no sensoriamento de multidão móvel é a baixa motivação dos moradores da cidade em fornecer seus dados às operadoras para processamento, mesmo que seja anônimo. A solução foi solicitada por uma propriedade bem conhecida de cada dispositivo móvel - carga limitada da bateria, o que se torna especialmente importante quando o número de dispositivos móveis pessoais aumenta. E se as pessoas pudessem trocar os dados necessários para energia? Tendo analisado possíveis variantes de tal sistema, os cientistas concordaram que era aplicável para detecção de multidão.
Uma equipe de pesquisadores da RUDN sugeriu um sistema em que dispositivos portáteis pudessem carregar suas baterias com energia de rádio recebida de uma ou várias pequenas estações base equipadas com uma interface de transferência de energia sem fio funcionando em uma freqüência alocada diferente daquela usada para transmissão de dados. A transmissão de energia seria baseada na radiação de radiofrequência na faixa de 800-900 MHz, o que aumenta o raio de transmissão para dezenas de metros sobre as tecnologias atuais.
O sistema funciona da seguinte forma:sensores eletrônicos nos dispositivos coletam informações relacionadas ao ambiente e as transmitem para as estações base e para a nuvem, onde é processado anonimamente e pode ser usado como uma fonte de Big Data para análise posterior. Um dispositivo portátil que fornece os dados de uma área de cobertura respectiva recebe energia de uma transmissão sem fio. A potência dos dispositivos é ajustada para atender aos requisitos padrão de proteção à saúde humana.
Notavelmente, especialistas acreditam que o carregamento de acordo com o modelo sugerido pode suportar o trabalho contínuo de pequenos dispositivos portáteis (com capacidade de até 5 microwatts). Contudo, ao avaliar o tempo de execução de um acumulador carregado desta forma, é importante considerar diferentes parâmetros de operação do sistema (largura do feixe, a macro e micro-mobilidade do usuário, objetos ambientais que podem bloquear as vigas, o número de sensores, implantação de estações base e sua densidade, etc), bem como a importância dos dados coletados em um determinado local e horário. Os acordos automatizados finais entre a operadora e um smartphone podem ser regulamentados por meio de esquemas de leilão.
A implantação de tal sistema seria benéfica para todos:os usuários que seriam capazes de carregar seus dispositivos portáteis, operadoras de rede celular, e empresas terceirizadas que desejam cobrar, analisar e monetizar os dados. Além disso, as autoridades da cidade também podem usar esses dados para otimizar muitos serviços da cidade. A modelagem da mobilidade do usuário e os cálculos iniciais da energia recebida pelos dispositivos portáteis das estações base mostram que a ideia é alcançável do ponto de vista da física. Contudo, movê-lo do mundo da modelagem computacional para a realidade requer um estudo mais aprofundado por parte dos físicos, matemáticos, e engenheiros de RF, incluindo o desenvolvimento de hardware e testes, planejamento de implantação, otimização de protocolos de comunicação, e criação de mecanismos de gestão. O processo envolveria também especialistas em ciências sociais para pesquisar o fator humano.