Πίνακας περιεχομένων:
Μπαταρίες: Δεν μπορείτε να ζήσετε μαζί τους, δεν μπορείτε να ζήσετε χωρίς αυτούς, και απαγγέλλω ότι κλισέ, επειδή ξέρω ότι κουνάτε μαζί μου τώρα. Τα πακέτα μπαταριών Smartphone έχουν γίνει μεγαλύτερα, ώστε να διαρκούν περισσότερο, ενώ η πλειοψηφία τους έχει εμπλουτιστεί με τεχνολογία γρήγορης φόρτισης. Αλλά μια νεκρή μπαταρία παραμένει ένα σημαντικό σημείο πόνου, ειδικά αφού έχουμε γίνει τόσο εξαρτημένο από τις κινητές συσκευές.
Αλλά τι εάν δεν έπρεπε να ανησυχείς για την μπαταρία καθόλου; Ή εξασφαλίζοντας ότι χρεώνεται κάθε βράδυ; Τι θα συμβεί αν δεν χρειαστεί να ανησυχείτε για το να τρέξουμε χυμό στη μέση της ημέρας; Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον εργάζονται για την πραγματικότητα. Έχουν ανακαλύψει έναν τρόπο να συλλέγουν ενέργεια για το smartphone χωρίς καλώδια και φυσικά πακέτα μπαταριών. Αντ 'αυτού, το τηλέφωνο βασίζεται αποκλειστικά σε ραδιοσήματα και φως. Είναι ακριβώς αυτό που ακούγεται σαν: ένα smartphone χωρίς μπαταρία.
Απαιτείται μηδενική ισχύς
Ο ερευνητής Shyam Gollakota, αναπληρωτής καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον, κάλεσε το κινητό τηλέφωνο χωρίς μπαταρίες το "πρώτο λειτουργικό κινητό που καταναλώνει σχεδόν μηδενική ισχύ". Λειτουργεί αξιοποιώντας τις μικροσκοπικές δονήσεις στο μικρόφωνο και το ηχείο του τηλεφώνου και μετατρέποντας αυτές τις κινήσεις σε ένα αναλογικό ραδιοφωνικό σήμα που μπορεί να επικοινωνεί μέσω ενός κυψελωτού σταθμού βάσης. "Αυτή η διαδικασία ουσιαστικά κωδικοποιεί τα οντέλα ομιλίας σε ανακλώμενα ραδιοσήματα με τρόπο που δεν χρησιμοποιεί σχεδόν καθόλου ενέργεια", εξηγεί το δελτίο τύπου. "Για να μεταδώσει ομιλία, το τηλέφωνο χρησιμοποιεί κραδασμούς από το μικρόφωνο της συσκευής για να κωδικοποιήσει τα μοτίβα ομιλίας στα ανακλώμενα σήματα. Για να λάβει ομιλία, μετατρέπει τα κωδικοποιημένα ραδιοσήματα σε ήχους που συλλέγονται από το ηχείο του τηλεφώνου.
Το πρώτο λειτουργικό τηλέφωνο που καταναλώνει σχεδόν μηδενική ισχύ.
Η συσκευή απαιτεί τη στιγμή που πατάτε ένα κουμπί για εναλλαγή μεταξύ των τρόπων μετάδοσης και ακρόασης, οπότε δεν είναι ακριβώς μια εμπειρία αφής και ορχήστρας όπως ένα κανονικό smartphone. Αλλά στο μέλλον, η τεχνολογία θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε βασική υποδομή κυψελοειδούς δικτύου και δρομολογητές Wi-Fi για να προσφέρει κάλυψη κινητής τηλεφωνίας χωρίς μπαταρίες.
Μίλησα με τον Vamsi Talla, ερευνητικό συνεργάτη στο έργο χωρίς μπαταρίες, σχετικά με το κινητό τηλέφωνο χωρίς μπαταρίες και τι χρειάζεται για να τροφοδοτήσει μια τέτοια συσκευή. "Η ομάδα μας εργαζόταν για συσκευές χωρίς μπαταρίες και επικοινωνία χαμηλής ισχύος για τα τελευταία πέντε χρόνια", δήλωσε ο Talla. "Αυτό το πρόγραμμα βασίζεται σε ορισμένες τεχνικές που έχουμε αναπτύξει. Για παράδειγμα, το τηλέφωνο χωρίς μπαταρίες χρησιμοποιεί αναλογικό μικροσκόπιο μηδενικής ενέργειας, το οποίο ανέπτυξα το 2012. Στη συνέχεια, συνδυάσαμε αυτό με ένα αναλογικό σύστημα ακουστικών και επικοινωνία backscatter περιβάλλοντος.
Η Talla και η ερευνητική ομάδα, η οποία αποτελείται επίσης από δυο μεταπτυχιακούς φοιτητές και δυο καθηγητές, ξεκίνησε αρχικά το έργο στις αρχές του 2016. "Έκανα δύο διαφορετικές εκδόσεις υλικού του πρωτότυπου τηλεφώνου", ανέφερε. Η αρχική τροφοδοτείται από σήματα ραδιοσυχνότητας που μεταδίδονται μέσω πύργων κυψελών. Το δεύτερο πρόσθεσε "μια μικροσκοπική φωτοδίοδο (ηλιακή κυψέλη) για τη συγκομιδή ενέργειας από το φως του περιβάλλοντος σε ένα τυπικό περιβάλλον γραφείου ή σπιτιού". Σε καταστάσεις όπου είναι RF-άγονη - ας πούμε, είστε στο δάσος ή στη μέση του πουθενά - το τηλέφωνο θα συλλέξει το φως γύρω σας για την εξουσία.
Το πρωτότυπο του τηλεφώνου χωρίς μπαταρίες αποτελείται από μια σειρά από εξαρτήματα που χρησιμοποιούσατε για να αγοράσετε σε ένα ραδιόφωνο Shack: κεραίες, έναν ηλεκτροσυγκολλητή για να συλλάβετε ενέργεια από τα σήματα ραδιοσυχνοτήτων περιβάλλοντος και τα ηλιακά στοιχεία, ένα μικρόφωνο που ακούει τις αντανακλάσεις και το backscatter καταγραφή και μετάδοση ομιλίας, δέκτη, υποδοχή ακουστικών, ψηφιακό σύστημα επικοινωνίας, μικρό μικροελεγκτή και μερικά LED και χωρητικά κουμπιά αφής για βοήθεια σχετικά με τη λειτουργία της συσκευής. Μην περιμένετε να παίζετε παιχνίδια στη συσκευή σας σύντομα, ωστόσο, καθώς δεν υπάρχει αρκετή ενέργεια που παράγεται για την εξουσία τέτοιων ειδών. "Εκτός αν επανασχεδιάσουμε αυτό το στοιχείο, ίσως είναι δύσκολο να το τροφοδοτήσουμε μόνο με RF κύματα", πρόσθεσε ο Talla.
Το πρωτότυπο του τηλεφώνου χωρίς μπαταρίες αποτελείται από μια σειρά από εξαρτήματα που χρησιμοποιούσατε για να μπορείτε να αγοράσετε σε ένα Radio Shack.
Τα υπάρχοντα τηλέφωνα καταναλώνουν έως και δέκα χιλιάδες φορές περισσότερη ισχύ από ό, τι διατίθεται από τα φώτα περιβάλλοντος και τα σήματα ραδιοσυχνοτήτων. Η ερευνητική ομάδα έπρεπε να μειώσει τη δύναμη που απαιτείται για τη μετάδοση και λήψη ομιλίας σε λίγα microwatts. Δεν ήταν μικρό κατόρθωμα, εξήγησε ο Talla. "Η ποσότητα ισχύος που μπορεί να συλλεχθεί από τα σήματα RF εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ του τηλεφώνου και του πύργου κυψελών.Τυπικά, μπορούν να συλλεχθούν ένα έως 100 microwatts από σήματα ραδιοσυχνότητας περιβάλλοντος.Ανασχεδιάσαμε την αρχιτεκτονική του τηλεφώνου χωρίς μπαταρίες για να μειώσουμε την ισχύ κατανάλωση κατά περίπου 10.000 φορές, ώστε να μπορεί να τροφοδοτείται συνεχώς από τη μικρή ποσότητα ενέργειας που είναι διαθέσιμη."
Οι επόμενοι στόχοι της ερευνητικής ομάδας είναι να βελτιώσει το εύρος λειτουργίας του τηλεφώνου χωρίς μπαταρίες και να εξασφαλίσει ότι οι συνομιλίες κρυπτογραφούνται.
Εάν θέλετε να μάθετε περισσότερα σχετικά με τον unicorn free battery, εννοώ το κινητό τηλέφωνο, μπορείτε να δείτε το πλήρες ερευνητικό έντυπο για τον εαυτό σας, το οποίο δημοσιεύθηκε στις αρχές Ιουλίου. Μπορείτε επίσης να κάνετε την επίσημη σελίδα του έργου Free Phone Phone.
