Tartalomjegyzék:
Elemek: Nem élhet velük, nem élhet nélküle, és elmondom ezt a klipet, mert tudom, hogy most bólintál velem. Az okostelefon akkumulátorcsomagjai nagyobbá váltak, így hosszabb ideig tartanak, és a többségüket gyors töltési technológiával töltötték be. Az elhasználódott akkumulátor azonban továbbra is komoly fájdalomcsillapító pont, főleg mivel annyira megbízhatóak vagyunk a mobil eszközökön.
De mi van, ha egyáltalán nem kell aggódnia az akkumulátor miatt? Vagy biztosítja, hogy minden éjjel feltöltse? Mi lenne, ha nem kellene aggódnia, hogy a nap közepén elfogy a gyümölcslé? A Washingtoni Egyetem kutatói e valóság felé haladnak. Felfedezték azt a módszert, amellyel az okostelefonok energiát gyűjthetnek kábelek és fizikai akkumulátorok nélkül. Ehelyett a telefon kizárólag a környezeti rádiójelekre és a fényre támaszkodik. Pontosan így hangzik: akkumulátor nélküli okostelefon.
Nulla energia szükséges
Shyam Gollakota, a washingtoni egyetemi docens, az akkumulátor nélküli mobiltelefont "első működő mobiltelefonnak" nevezte, amely szinte nulla energiát fogyaszt. " Úgy működik, hogy kihasználja a telefon mikrofonjában és a hangszórójában lévő apró rezgéseket, és ezeket a mozgásokat analóg rádiójelekké alakítja, amelyek képesek kommunikálni egy cellás bázisállomáson keresztül. "Ez a folyamat lényegében a visszaverődő rádiójelekben a beszédmintákat kódolja oly módon, hogy szinte nincs áram felhasználva" - magyarázza a sajtóközlemény. "A beszéd továbbításához a telefon a készülék mikrofonjának rezgéseit használja a visszavert jelek beszédmintáinak kódolására. A beszéd vételéhez a kódolt rádiójeleket hangvibrációkká alakítja, amelyeket a telefon hangszórója vet fel."
Az első működő mobiltelefon, amely szinte nulla energiát fogyaszt.
Az eszköznek jelenleg szüksége van egy gombnyomásra az átviteli és a hallgatási módok közötti váltáshoz, tehát ez nem pontosan érintéses funkció, mint egy szokásos okostelefonnál. A jövőben azonban a technológiát be lehet építeni a szokásos mobilhálózati infrastruktúrába és a Wi-Fi útválasztókba, hogy az akkumulátor nélküli mobiltelefon-lefedettséget biztosítsák.
Beszéltem Vamsi Talla-val, az elem nélküli projekt kutató munkatársával az akkumulátor nélküli mobiltelefonról és arról, hogy mi szükséges egy ilyen készülék tápellátásához. "Csoportunk az elmúlt öt évben akkumulátor nélküli eszközökön és alacsony fogyasztású kommunikáción dolgozott" - mondta Talla. "Ez a projekt néhány kifejlesztett technikára épül. Például az akkumulátor nélküli telefon nulla teljesítményű analóg háttérsugárzó-mikrofont használ, amelyet 2012-ben fejlesztettem ki. Aztán ezt kombináltuk egy analóg fejhallgató-rendszerrel és a környezeti visszacsatoló kommunikációval."
A Talla és a kutatócsoport, amely szintén két végzős hallgatóból és két professzorból áll, kezdetben 2016 elején indította el a projektet. "A telefon prototípusának két különböző hardververzióját készítettem" - mondta. Az eredeti jelet a cellatornyokon továbbított környezeti RF jelek táplálták. A második hozzátette: "egy apró fotodiod (napelem) az energia kinyerésére a környezeti fényből egy tipikus irodai vagy otthoni környezetben." Olyan helyzetekben, amikor RF-kopár - mondjuk, az erdőben vagy a semmiből a közepén vagy -, a telefon energiáért megszerezi a fényt körülötted.
Az akkumulátor nélküli telefon prototípus számos olyan összetevőből áll, amelyeket rádióállomáson vásárolhattak: antennák, a környezeti rádiófrekvenciás jelekből és a napelemekből származó energiát elfogó haszongépjármű, a visszaverődést figyelő mikrofon és az rögzítheti és továbbíthatja a beszédet, egy vevőkészüléket, egy fejhallgató-csatlakozót, egy digitális kommunikációs rendszert, egy kis mikrovezérlőt, valamint néhány LED-et és kapacitív érintőgombokat a készülék működtetéséhez. Ne várja el azonban, hogy hamarosan játékot játszik a készüléken, mivel nincs elegendő energia az ilyen jellegű dolgok energiájához. "Ha nem újratervezzük ezt az összetevőt, akkor csak RF hullámokkal lehet nehéz táplálni" - tette hozzá Talla.
Az akkumulátor nélküli telefon prototípus számos olyan alkatrészből áll, amelyeket korábban a Radio Shack-on vásárolt meg.
A jelenlegi telefonok akár tízezer alkalommal több energiát fogyasztanak, mint amennyit elérhető a környezeti fény és RF jelek. A kutatócsoportnak csökkentenie kellett a beszéd átviteléhez és vételéhez szükséges energiát néhány mikrotávra. Nem volt kicsi feat - magyarázta Talla. "Az RF jelekből begyűjthető energiamennyiség a telefon és a cellatorony közötti távolságtól függ. Jellemzően a környezeti RF jelekből 1–100 mikrométert lehet begyűjteni. Az akkumulátor nélküli telefon architektúráját átalakítottuk az energiafogyasztás csökkentése érdekében. kb. 10 000-szer haladja meg a fogyasztást, hogy folyamatosan táplálja a rendelkezésre álló apró mennyiségű energiát."
A kutatócsoport következő célja az akkumulátor nélküli telefon működési tartományának javítása és a beszélgetések titkosításának biztosítása.
Ha többet szeretne tudni az akkumulátor nélküli egyszarvúról, úgy értem, a mobiltelefonról, akkor megismerheti a teljes kutatási anyagot, amelyet július elején tett közzé. Itt lehet az Akkumulátor nélküli telefon projekt hivatalos oldalán is.
