İçindekiler:
Piller: Onlarla yaşayamazsın, onlarsız yaşayamazsın ve o klişeyi okudum çünkü şu an benimle başını salladığını biliyorum. Akıllı telefon bataryaları daha uzun süre dayanacak şekilde büyüdü ve çoğunluğu hızlı şarj teknolojisi ile aşılandı. Ancak bitmiş bir batarya, özellikle mobil cihazlara çok bağımlı olduğumuzdan beri, hala önemli bir acı noktası olmaya devam ediyor.
Peki ya pil hakkında endişelenmek zorunda kalmazsanız? Ya da her gece şarj edilmesini sağlamak? Gün ortasında meyve suyunun bitmesi konusunda endişelenmek zorunda kalmazsanız ne olacak? Washington Üniversitesi araştırmacıları bu gerçeğe doğru çalışıyorlar. Kablolar ve fiziksel pil paketleri olmadan akıllı telefon için güç toplamanın bir yolunu buldular. Bunun yerine, telefon yalnızca ortam radyo sinyallerine ve ışığa dayanır. Tam olarak nasıl bir ses: pilsiz bir akıllı telefon.
Sıfır güç gerekli
Washington Üniversitesi'nde doçent olan araştırmacı Shyam Gollakota, pilsiz cep telefonunu "neredeyse sıfır güç tüketen ilk çalışan cep telefonu" olarak adlandırdı. Telefonun mikrofonundaki ve hoparlöründeki ufak titreşimlerden yararlanarak ve bu hareketleri hücresel baz istasyonundan iletişim kurabilen analog bir radyo sinyaline dönüştürerek çalışır. Haber bülteninin açıklamasında, "Bu işlem temel olarak yansıtılmış radyo sinyallerindeki konuşma modellerini neredeyse hiç güç kullanmayacak şekilde kodlıyor" açıklamasını yaptı. "Konuşmayı iletmek için, telefon, yansıtılan sinyallerdeki konuşma modellerini kodlamak için cihazın mikrofonundan gelen titreşimleri kullanır. Konuşma almak için, kodlanmış radyo sinyallerini telefonun hoparlörü tarafından alınan ses titreşimlerine dönüştürür."
Neredeyse sıfır güç tüketen ilk çalışan cep telefonu.
Cihaz şu anda verici ve dinleme modları arasında geçiş yapmak için bir düğmeye basmanızı gerektiriyor, bu yüzden normal bir akıllı telefon gibi tam bir dokun-kalk deneyimi değil. Ancak gelecekte, pilsiz cep telefonu kapsamı sunmak için teknoloji standart hücresel ağ altyapısına ve Wi-Fi yönlendiricilere entegre edilebilir.
Pilsiz projede, pilsiz cep telefonunda ve böyle bir cihaza güç sağlamak için ne gerekiyorsa konusunda araştırma yapan Vamsi Talla ile konuştum. Talla, “Grubumuz son beş yıldır pilsiz cihazlar ve düşük güç iletişimi üzerine çalışıyordu” dedi. “Bu projeler geliştirdiğimiz bazı teknikler üzerine inşa edilmiştir. Örneğin, pilsiz telefon 2012'de geliştirdiğim sıfır güçlü bir analog backscatter mikrofonu kullanıyor. Sonra bunu analog kulaklık sistemi ve ortam backscatter iletişimi ile birleştirdik.”
Talla ve iki yüksek lisans öğrencisi ve iki profesörden oluşan araştırma grubu başlangıçta 2016 yılının başlarında projeye başladı. "Telefon prototipinin iki farklı donanım versiyonunu yaptım" dedi. Birincisi, hücre kulelerinden iletilen ortam RF sinyalleriyle desteklenmiştir. İkinci “tipik bir ofis veya ev ortamında ortam ışığından enerji toplamak için küçük bir fotodiyot (güneş pili)” eklendi. RF-kısır olduğu durumlarda - örneğin, ormanın içindesiniz ya da hiçliğin ortasında değilsiniz - telefon, güç için etrafınızdaki ışığı toplayacak.
Pilsiz telefon prototipi, bir Radio Shack'ten satın alabileceğiniz çok sayıda bileşenden oluşur: antenler, ortam RF sinyallerinden ve güneş pillerinden enerji toplamak için kullanılan bir enerji toplayıcısı, yansımaları dinleyen bir mikrofon ve konuşmayı, alıcısını, kulaklık jakını, dijital iletişim sistemini, küçük bir mikro denetleyiciyi ve cihazın çalıştırılmasına yardımcı olacak birkaç LED ve kapasitif dokunmatik düğmeyi kaydedin ve iletin. Ne zaman olursa olsun cihazda oyun oynamayı beklemeyin, çünkü bu tür bir şeyi çalıştırmak için yeterli enerji üretilmez. Talla, "Bu bileşeni yeniden tasarlamazsak, sadece RF dalgalarıyla güç vermek zor olabilir" diye ekledi.
Pilsiz telefon prototipi, bir Radio Shack'ten satın alabileceğiniz çeşitli bileşenlerden oluşur.
Mevcut telefonlar, ortam ışıklarından ve RF sinyallerinden elde edilenlerden on bin kat daha fazla güç tüketir. Araştırma ekibi, birkaç mikro dağa konuşma iletmek ve almak için gereken gücü azaltmak zorunda kaldı. Talla, küçük bir başarı değildi. "RF sinyallerinden toplanabilecek güç miktarı, telefonla hücre kulesi arasındaki mesafeye bağlı olarak değişir. Tipik olarak, ortam RF sinyallerinden bir ila 100 mikrodalgada toplanabilir. Gücü azaltmak için pilsiz telefonun mimarisini yeniden tasarladık. 10.000 kat daha fazla tüketim, böylece mevcut olan küçük güç miktarından sürekli olarak güç alabilir. ”
Araştırma ekibinin bir sonraki hedefi pilsiz telefonun çalışma aralığını geliştirmek ve konuşmaların şifrelenmesini sağlamak.
Bataryasız tek boynuzlu at hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, yani cep telefonu, Temmuz ayı başlarında yayınlanan ve kendiniz için tam bir araştırma makalesi kullanabilirsiniz. Ayrıca Pilsiz Telefon projesinin resmi sayfasında da bulabilirsiniz.
