Зміст:
Батареї: Ви не можете жити з ними, не можете жити без них, і я переказую цю кліше, бо знаю, що ви киваєте разом зі мною. Акумуляторні батареї для смартфонів стали більшими, так що вони тривають довше, і більшість людей просякнута технологією швидкої зарядки. Але мертвий акумулятор залишається головною больовою точкою, тим більше, що ми стали такими надійними на мобільних пристроях.
Але що робити, якщо вам взагалі не доведеться турбуватися про акумулятор? Або забезпечення того, що вона стягується щовечора? Що робити, якщо вам не довелося б хвилюватися з приводу вичерпання соку в середині дня? Дослідники університету Вашингтона працюють над цією реальністю. Вони знайшли спосіб заробити енергію для смартфона без кабелів та фізичних батарей. Натомість телефон покладається виключно на навколишні радіосигнали та світло. Це саме те, що це звучить: смартфон без батареї.
Нульова потужність потрібна
Дослідник Шям Голлакота, доцент Університету Вашингтона, назвав мобільний телефон без батареї "першим функціонуючим мобільним телефоном, який споживає майже нульову енергію". Це працює, скориставшись крихітними коливаннями мікрофона та динаміка телефону та перетворивши ці рухи в аналоговий радіосигнал, який може спілкуватися через стільникову базову станцію. "Цей процес по суті кодує структури мовлення у відбитих радіосигналах таким чином, що майже не використовує енергії", - пояснюється у випуску новин. "Для передачі мови телефон використовує вібрації від мікрофона пристрою для кодування мовних мов у відбитих сигналах. Для прийому мови він перетворює закодовані радіосигнали у звукові коливання, які приймає динамік телефону."
Перший функціонуючий стільниковий телефон, який споживає майже нульову потужність.
Наразі пристрій вимагає натискання кнопки для переключення між режимами передачі та прослуховування, тож це не зовсім сенсорний досвід, як звичайний смартфон. Але в майбутньому технологія може бути інтегрована в стандартну інфраструктуру стільникової мережі та маршрутизатори Wi-Fi, щоб запропонувати покриття стільникового телефону без акумулятора.
Я розмовляв з Вамсі Таллою, науковим співробітником проекту без батареї, про мобільний телефон без батареї та те, що потрібно для живлення такого пристрою. "Наша група працювала над пристроями без акумуляторів і низькою потужністю зв'язку", - сказав Талла. "Цей проект ґрунтується на деяких розроблених нами методах. Наприклад, телефон без батарей використовує аналоговий мікрофон із нульовою потужністю, який я розробив у 2012 році. Потім ми поєднали це з аналоговою системою навушників та зовнішнім зв'язком.
Талла та дослідницька група, яка також складається з двох аспірантів та двох професорів, спочатку розпочали проект на початку 2016 року. "Я побудував дві різні апаратні версії прототипу телефону", - сказав він. Початковий сигнал живився від навколишнього радіочастотного сигналу, що передається через стільникові вежі. Другий додав "крихітний фотодіод (сонячна батарея) для отримання енергії від навколишнього світла в типових умовах для офісу чи будинку". У ситуаціях, коли це RF-безплідний - скажімо, ви знаходитесь в лісі чи посередині ніде - телефон буде збирати світло навколо вас для живлення.
Прототип телефону без акумулятора складається з ряду компонентів, які ви раніше могли купувати в Radio Shack: антени, енергозбиральний комбайн для збору енергії від навколишнього радіочастотного сигналу та сонячних батарей, мікрофон, який слухає відображення та зворотній розбір записувати та передавати мовлення, приймач, роз'єм для навушників, цифрову систему зв'язку, невеликий мікроконтролер, кілька світлодіодів та ємнісні сенсорні кнопки для допомоги в роботі з пристроєм. Не сподівайтесь, що незабаром граєте в ігри на пристрої, оскільки не вистачає енергії, яка використовується для того, щоб живити подібні речі. "Якщо ми не переробили цей компонент, може бути важко живити його лише за допомогою радіочастотних хвиль", - додав Талла.
Прототип телефону без акумулятора складається з ряду компонентів, які ви раніше могли купувати в Radio Shack.
Поточні телефони споживають вдесятеро тисяч разів більше енергії, ніж наявне з навколишнього світла та радіочастотних сигналів. Дослідницькій групі довелося зменшити потужність, необхідну для передачі та прийому мови на кілька мікрохвильових частот. Це був не маленький подвиг, пояснив Талла. "Кількість енергії, яку можна отримати від радіочастотних сигналів, залежить від відстані між телефоном і стільниковою вежею. Як правило, від навколишнього радіочастотного сигналу може бути зібрано від одного до 100 мікроватт. Ми переробили архітектуру телефону без батареї, щоб зменшити потужність. споживання приблизно в 10 000 разів, щоб його можна було постійно живити від наявної невеликої кількості енергії ".
Наступні завдання дослідницької групи - покращити діапазон роботи телефону без батареї та забезпечити шифрування розмов.
Якщо ви хочете дізнатися більше про єдиноріг без батарей, я маю на увазі мобільний телефон, ви можете ознайомитись із повною роботою для дослідження, яка була опублікована на початку липня. Ви також можете на офіційній сторінці проекту «Батарейний безкоштовний телефон».
