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电池:你不能和他们一起生活,你不能没有他们,我会背诵陈词滥调,因为我 知道 你现在和我一起点头。 智能手机电池组变得越来越大,以至于它们的使用时间更长,并且大多数都注入了快速充电技术。 但是电池耗尽仍然是一个主要的痛点,特别是因为我们已经变得如此依赖移动设备。
但是,如果您根本不必担心电池怎么办? 或者确保每晚充电? 如果您不必担心在一天中间用完果汁会怎么样? 华盛顿大学的研究人员正在努力实现这一目标 他们发现了一种无需电缆和物理电池组即可为智能手机获取电量的方法。 相反,手机仅依赖于环境无线电信号和光线。 它听起来就像是一个无电池的智能手机。
需要零功率
华盛顿大学(University of Washington)副教授Shyam Gollakota称,这款无电池手机是“第一款功能几乎为零的手机”。 它的工作原理是利用手机麦克风和扬声器中的微小振动,并将这些动作转换为可通过蜂窝基站进行通信的模拟无线电信号。 “这个过程基本上以几乎没有功率的方式对反射无线电信号中的语音模式进行编码,”新闻发布解释说。 “为了传输语音,手机使用来自设备麦克风的振动来编码反射信号中的语音模式。为了接收语音,它将编码的无线电信号转换为由手机扬声器拾取的声音振动。”
第一款功能强大的手机,功耗几乎为零。
该设备目前需要您按一个按钮在发送和聆听模式之间切换,因此它不像普通智能手机那样具有触摸式移动体验。 但在未来,该技术可以集成到标准蜂窝网络基础设施和Wi-Fi路由器中,以提供无电池手机覆盖。
我与无电池项目的研究助理Vamsi Talla讨论了无电池手机以及为这种设备供电所需的条件。 “我们小组过去五年一直致力于无电池设备和低功耗通信,”Talla说。 “这个项目建立在我们开发的一些技术基础上。例如,无电池手机使用的是我在2012年开发的零功率模拟反向散射麦克风。然后,我们将它与模拟耳机系统和环境反向散射通信相结合。”
塔拉和研究小组也由两名研究生和两名教授组成,他们最初于2016年初启动了该项目。“我建立了两种不同硬件版本的手机原型,”他说。 最初的一个由通过蜂窝塔传输的环境RF信号供电。 第二个增加了“一个微小的光电二极管(太阳能电池),用于在典型的办公室或家庭环境中从环境光中获取能量。” 在RF-barren的情况下 - 例如,你在森林里或中间的地方 - 电话会收获周围的光线以获得电力。
无电池手机原型由您在Radio Shack上购买的许多组件组成:天线,用于从环境RF信号和太阳能电池捕获能量的电力收集器,用于侦听反射和反向散射的麦克风记录和传输语音,接收器,耳机插孔,数字通信系统,小型微控制器,以及一些LED和电容式触摸按钮,以帮助操作设备。 不要指望很快就会在设备上玩游戏,因为没有足够的能量来为这种事情提供动力。 “除非我们重新设计该组件,否则可能很难仅通过RF波为其供电,”Talla补充道。
无电池手机原型由您在Radio Shack购买的许多组件组成。
目前的手机功耗比环境光和射频信号的功耗高出一万倍。 研究小组必须将发送和接收语音所需的功率降低到几微瓦。 塔拉解释说,这不是一件小事。 “可以从RF信号中获取的功率大小取决于手机和手机信号塔之间的距离。通常,可以从环境RF信号中获取1到100微瓦。我们重新设计了无电池手机的架构以降低功耗消耗大约10, 000倍,以便可以从可用的微量电力中持续供电。“
研究团队的下一个目标是改善无电池手机的工作范围,并确保对话加密。
如果您想了解更多关于无电池独角兽的信息 - 我的意思是,手机,您可以自己仔细阅读完整的研究论文,该论文于7月初发布。 您也可以在Battery Free Phone项目的官方页面上。