Оглавление:
Батареи: Вы не можете жить с ними, вы не можете жить без них, и я повторяю эту фразу, потому что я знаю, что вы киваете вместе со мной прямо сейчас. Аккумуляторы для смартфонов стали больше, поэтому они служат дольше, и большинство из них были оснащены технологией быстрой зарядки. Но разряженная батарея остается основной проблемой, особенно с тех пор, как мы стали так зависеть от мобильных устройств.
Но что, если вам вообще не придется беспокоиться о батарее? Или гарантировать, что он заряжается каждую ночь? Что делать, если вам не пришлось беспокоиться об отсутствии сока в середине дня? Исследователи из Вашингтонского университета работают над этой реальностью. Они нашли способ собрать энергию для смартфона без кабелей и физических аккумуляторов. Вместо этого телефон полагается исключительно на внешние радиосигналы и свет. Это именно то, на что это похоже: смартфон без батареи.
Требуется нулевая мощность
Исследователь Шям Голлакота, доцент Вашингтонского университета, назвал сотовый телефон без батареи «первым функционирующим сотовым телефоном, потребляющим почти нулевую мощность». Он работает, используя крошечные вибрации в микрофоне и динамике телефона и преобразуя эти движения в аналоговый радиосигнал, который может связываться через базовую станцию сотовой связи. «Этот процесс по существу кодирует речевые паттерны в отраженных радиосигналах таким образом, что практически не использует мощность», - объясняется в пресс-релизе. «Для передачи речи телефон использует вибрации от микрофона устройства для кодирования речевых шаблонов в отраженных сигналах. Для приема речи он преобразует закодированные радиосигналы в звуковые колебания, которые воспринимаются динамиком телефона».
Первый функционирующий сотовый телефон, который потребляет практически нулевую мощность.
В настоящее время устройство требует нажатия кнопки для переключения между режимами передачи и прослушивания, так что это не совсем сенсорный опыт, как на обычном смартфоне. Но в будущем эта технология может быть интегрирована в стандартную инфраструктуру сотовой сети и маршрутизаторы Wi-Fi, чтобы обеспечить покрытие сотового телефона без батареи.
Я говорил с вамси Таллой, научным сотрудником проекта без батареи, о сотовом телефоне без батареи и о том, что нужно для питания такого устройства. «Наша группа в течение последних пяти лет работала над устройствами без батарей и с низким энергопотреблением», - сказал Талла. «Этот проект основан на некоторых технологиях, которые мы разработали. Например, в телефоне без батареи используется аналоговый микрофон с обратным рассеянием нулевой мощности, который я разработал в 2012 году. Затем мы объединили его с аналоговой системой наушников и связью с окружающим обратным рассеянием».
Талла и исследовательская группа, в которую также входят два аспиранта и два профессора, изначально начали проект в начале 2016 года. «Я создал две разные аппаратные версии прототипа телефона», - сказал он. Первоначальный был запитан от внешних радиочастотных сигналов, передаваемых через вышки сотовой связи. Второй добавил «крошечный фотодиод (солнечная батарея) для сбора энергии от окружающего света в типичном офисе или дома». В ситуациях, когда радиочастотное излучение бесполезно - скажем, вы находитесь в лесу или в глуши - телефон соберет свет вокруг вас для питания.
Прототип телефона без батареи состоит из ряда компонентов, которые вы могли купить в Radio Shack: антенны, силовой комбайн для сбора энергии от внешних радиочастотных сигналов и солнечных батарей, микрофон, который прослушивает отражения и обратное рассеяние запись и передача речи, приемник, разъем для наушников, цифровая система связи, небольшой микроконтроллер, несколько светодиодов и емкостные сенсорные кнопки для помощи в управлении устройством. Однако не ожидайте, что в скором времени начнете играть в игры на устройстве, так как недостаточно энергии для такого рода вещей. «Если мы не перепроектируем этот компонент, его может быть сложно питать только радиочастотными волнами», - добавил Талла.
Прототип телефона без батареи состоит из ряда компонентов, которые вы могли купить в Radio Shack.
Современные телефоны потребляют в десять тысяч раз больше энергии, чем то, что доступно от окружающего света и радиочастотных сигналов. Исследовательская группа должна была уменьшить мощность, необходимую для передачи и приема речи, до нескольких микроватт. Это был не маленький подвиг, объяснила Талла. «Количество энергии, которое может быть получено от радиочастотных сигналов, зависит от расстояния между телефоном и вышкой сотовой связи. Обычно от внешних радиочастотных сигналов можно собирать от 1 до 100 микроватт. Мы переработали архитектуру телефона без батареи, чтобы уменьшить энергопотребление. потребление примерно в 10000 раз, так что он может непрерывно питаться от крошечного количества энергии, которое доступно ».
Следующие задачи исследовательской группы - улучшить рабочий диапазон телефона без батареи и обеспечить шифрование разговоров.
Если вы хотите узнать больше о единороге без батареи - я имею в виду мобильный телефон, вы можете самостоятельно просмотреть полную исследовательскую работу, которая была опубликована в начале июля. Вы также можете на официальной странице проекта Battery Free Phone.
