Cuprins:
Baterii: Nu poți să trăiești cu ele, nu poți trăi fără ele și recit acel cliseu pentru că știu că dai din cap cu mine chiar acum. Pachetele de baterii pentru smartphone-uri au devenit mai mari, astfel încât acestea durează mai mult, iar o majoritate au fost perfuzate cu tehnologie de încărcare rapidă. Dar o baterie moartă rămâne un punct de durere major, mai ales că am devenit atât de dependenți de dispozitivele mobile.
Dar dacă nu trebuie să vă faceți griji pentru baterie? Sau să te asiguri că este taxat în fiecare seară? Ce se întâmplă dacă nu trebuia să te temi de a rămâne fără suc la mijlocul zilei? Cercetătorii de la Universitatea din Washington lucrează pentru această realitate. Au descoperit o modalitate de a recolta puterea pentru smartphone fără cabluri și baterii fizice. În schimb, telefonul se bazează doar pe semnale radio ambientale și lumină. Este exact cum sună: un smartphone fără baterii.
Putere zero necesară
Cercetătorul Shyam Gollakota, profesor asociat la Universitatea din Washington, a numit telefonul mobil fără baterie „primul telefon mobil funcțional care consumă aproape zero energie”. Funcționează profitând de vibrațiile minuscule din microfonul și difuzorul unui telefon și transformând acele mișcări într-un semnal radio analog care poate comunica printr-o stație de bază celulară. "Acest proces codifică în mod esențial modelele de vorbire în semnale radio reflectate într-un mod care nu folosește aproape nicio putere", explică comunicatul. "Pentru a transmite vorbirea, telefonul folosește vibrații de la microfonul dispozitivului pentru a codifica modele de vorbire în semnalele reflectate. Pentru a primi vorbirea, acesta transformă semnale radio codate în vibrații sonore care sunt preluate de difuzorul telefonului."
Primul telefon mobil care funcționează care consumă energie aproape zero.
În prezent, dispozitivul necesită să apăsați un buton pentru a comuta între modul de transmitere și cel de ascultare, deci nu este tocmai o experiență tactilă ca un smartphone obișnuit. Dar, în viitor, tehnologia ar putea fi integrată în infrastructura standard de rețea celulară și routerele Wi-Fi pentru a oferi o acoperire fără baterii pentru telefonul mobil.
Am vorbit cu Vamsi Talla, un asociat de cercetare pentru proiectul fără baterii, despre telefonul mobil fără baterii și despre ce este nevoie pentru a alimenta un astfel de dispozitiv. "Grupul nostru a lucrat la dispozitive fără baterii și comunicare cu consum redus de energie în ultimii cinci ani", a spus Talla. "Acest proiect se bazează pe unele tehnici pe care le-am dezvoltat. De exemplu, telefonul fără baterii folosește un microfon de backscatter analogic cu putere zero, pe care l-am dezvoltat în 2012. Apoi, am combinat-o cu un sistem de căști analogice și comunicare cu backscatter ambiental."
Talla și grupul de cercetare, care este format și din doi studenți absolvenți și doi profesori, au început inițial proiectul la începutul anului 2016. „Am construit două versiuni hardware diferite ale prototipului telefonului”, a spus el. Primul a fost alimentat de semnale RF ambientale transmise prin turnurile celulare. Cel de-al doilea a adăugat „o fotodiodă minusculă (celulă solară) pentru a recolta energie din lumina ambientală într-un cadru obișnuit de birou sau casă”. În situații în care este RF-steril - să zicem, nu ești în pădure sau în mijlocul nicăieri - telefonul va recolta lumina din jurul tău pentru energie.
Prototipul telefonului fără baterii este format dintr-o serie de componente pe care le-ați utilizat pentru a putea cumpăra la un Radio Shack: antene, un recoltat de energie pentru a capta energie din semnalele RF ambientale și celulele solare, un microfon care ascultă reflecții și retroactiv înregistrați și transmiteți vorbirea, un receptor, o mufă pentru căști, un sistem de comunicații digitale, un mic micro-controler și câteva LED-uri și butoane tactile capacitive pentru ajutor în operarea dispozitivului. Nu vă așteptați să jucați jocuri pe dispozitiv oricând, în curând, deoarece nu există suficientă energie generată pentru a alimenta acest tip de lucru. „Dacă nu reproiectăm componenta respectivă, ar putea fi greu să o alimentăm doar cu unde RF”, a adăugat Talla.
Prototipul telefonului fără baterie este format dintr-un număr de componente pe care le-ați cumpărat la un Radio Shack.
Telefoanele actuale consumă de până la zece mii de ori mai multă energie decât ceea ce este disponibil din lumina ambientală și semnalele RF. Echipa de cercetare a trebuit să reducă puterea necesară pentru a transmite și primi vorbirea la câteva microwatturi. Nu a fost o mică probă, a explicat Talla. "Cantitatea de putere care poate fi recoltată din semnalele RF depinde de distanța dintre telefon și turnul celulei. În mod obișnuit, se pot recolta una până la 100 de microwati din semnale RF ambientale. Am reproiectat arhitectura telefonului fără baterie pentru a reduce puterea consumul de aproximativ 10.000 de ori, astfel încât să poată fi alimentat continuu din cantitatea mică de energie disponibilă."
Următoarele obiective ale echipei de cercetare sunt îmbunătățirea gamei de operare a telefonului fără baterii și asigurarea conversațiilor criptate.
Dacă doriți să aflați mai multe despre unicornul fără baterii - adică, telefonul mobil, puteți să folosiți singuri lucrarea completă de cercetare, care a fost publicată la începutul lunii iulie. Puteți accesa și pagina oficială a proiectului Battery Free Phone.
