В одной из лабораторий Вашингтонского университета не так давно был проведен интересный эксперимент. В рамках этого эксперимента было передано голосовое сообщение на обычный смартфон с операционной системой Android. Но факт, что кому-то удалось вообще расслышать это сообщение среди шумов эфира и помех, является замечательным, ведь у прототипа телефона, который использовался для передачи сообщения, нет никакой аккумуляторной батареи или другого внешнего источника энергии. Всю необходимую для работы энергию это устройство получает из окружающей среды, буквально «из воздуха».
Рассеянный свет внутри помещения может быть преобразован в электричество при помощи фотогальванических элементов. Также электричество можно получить путем сбора энергии радиоволн телевизионных передач, сотовой связи и сигналов Wi-Fi. Гибридная система, использующая вышеупомянутые компоненты, может обеспечить несколько десятков микроватт мощности, в то время, как мобильному телефону во время звонка требуется порядка 800 милливатт.
Прототип телефона разрабатывался в течение нескольких лет группой Вэмси Талы (Vamsi Talla). Этой группой в свое время уже была разработана технология под названием «пассивный Wi-Fi», которая работает за счет обратного отражения сигнала, излучаемого маршрутизатором или точкой доступа Wi-Fi. Но, к сожалению, эта технология также не может предоставить энергию в количестве, необходимом для работы устройства мобильной связи.
«Преобразование звука в цифровые сигналы требует больших энергетических затрат. Поэтому нам пришлось разработать полностью аналоговую технологию, использующую обратный отраженный сигнал» — рассказывает Вэмси Талл, — «Хотя ради справедливости надо заметить, что для набора номера наша система все же использует цифровые сигналы».
В созданной исследователями коммуникационной системе используется своего рода базовая станция, излучающая сигнал на определенной частоте в диапазоне, не требующем лицензирования. Прототип «безбатареечного» сотового телефона настроен на сбор энергии радиоволн именно этой частоты, поэтому пока максимальная дальность связи не превышает 15 метров. Да и собственно телефон представляет собой пока печатную плату с сенсорными кнопками, а единственным индикаторным элементом на этом телефоне является крошечный красный светодиод, вспыхивающий в момент прикосновения к одной из клавиш.
Качество связи, обеспечиваемое пассивной технологией, так же оставляет желать лучшего. Даже если не брать в расчет высокий уровень помех и низкое качество передаваемого звука, связь производится в полудуплексном режиме, путем нажатия на кнопку передачи, так же, как и во всех простых миниатюрных радиостанциях.
Тем не менее, Вэмси Талл обещает, что в следующем варианте «безбатареечного» сотового телефона качество связи будет улучшено в несколько раз. Кроме этого, в нем уже будет использован дисплей на базе электронных чернил, который требует для своей работы совсем немного энергии.
«Нечто подобное в будущем может быть встроено в домашние Wi-Fi-маршрутизаторы или в оборудование вышек сотовой связи. В последнем случае мощность излучаемых сигналов в сотни раз выше мощности нашей системы и дальность пассивной связи может составить не менее одного километра» — рассказывает Вэмси Талл.
Источник:
