Новая технология, использующая энергию радиоволн, позволит электронным устройствам обходиться без батарей и аккумуляторов

Беспроводная связь


Наступление реальности, наполненной устройствами и вещами, связанными с Интернетом, стало на большой шаг ближе благодаря новой беспроводной коммуникационной системе, которая позволяет электронным устройствам обходиться без батарей, аккумуляторов и других источников энергии. Эта новая технология, разработанная учеными из Вашингтонского университета в Сиэтле, позволяет собирать и накапливать энергию окружающих радиоволн, превращая ее в электрическую энергию, необходимую электронным устройствам для их работы. Но самым интересным является то, что эта коммуникационная система не излучает собственных сигналов, связь между устройствами осуществляется за счет отражения и модуляции приходящих извне радиоволн.

Группа ученых, возглавляемая профессором Шьям Голлакота (Shyam Gollakota), для доказательства работоспособности технологии изготовила опытные образцы электронных устройств, размером с кредитную карту каждое, которые способны работать и обмениваться информацией за счет радиосигналов телевизионного диапазона. Следящая система устройства способна обнаружить наличие телевизионного сигнала, определить направление его распространения и отразить его в нужном направлении, промодулировав его информацией, предназначенной для передачи на другое устройство.

"Наши устройства не излучают никаких сигналов, обмен информацией осуществляется только за счет отражения сигнала, еще одного отражения среди отражений сигналов от зданий, машин и деревьев. Мы лишь поглощаем малое количество энергии сигнала, который и так через какое-то малое время затухнет сам собой" - рассказывает профессор Голлакота.

Опытные образцы устройств, использующих сигналы телевизионного диапазона, способны устойчиво связываться друг с другом на расстоянии в несколько метров. Помимо этого, энергии, получаемой от энергии радиоволн, достаточно для обеспечения работы маленького микроконтроллера, управляющего работой устройства в целом, и для зажигания светодиодов, сигнализирующих о приеме данных от другого устройства.

Опытные образцы устройств


Возможности применения такой технологии поистине безграничны, начиная от брелока на ключах, который способен сбросить на телефон владельца сообщение с указанием собственного местоположения, до множества датчиков, которые могут быть встроены в элементы конструкций зданий и сооружений, осуществляющих непрерывный мониторинг их состояния и сообщающих об обнаруженных неполадках.

"Поскольку такие устройства получают электроэнергию извне, вам не надо будет постоянно беспокоиться о смене их источников питания. Такие устройства, из разряда "установил и забыл", могут работать крайне долго, до момента их физического выхода из строя" - рассказывает Джошуа Смит (Joshua Smith), исследователь из Вашингтонского университета.

Помимо создания энергонезависимых и автономных электронных устройств, исследователи рассматривают новую технологию с точки зрения ее интеграции в конструкцию смартфонов и других портативных электронных устройств. Энергия, получаемая из энергии радиоволн, может использоваться для постоянной подзарядки аккумуляторных батарей, существенно увеличивая срок их службы. Помимо этого, этой энергии может быть достаточно для отсылки сообщения в случае какого-либо события, к примеру, полной разрядки аккумуляторной батареи.

Для того, чтобы сделать эту технологию соответствующей общей идее "Интернета вещей", исследователям предстоит проделать еще кое-какую работу. Во-первых, им потребуется существенно расширить радиочастотный диапазон охватываемый системой. Это позволит системе получать энергию не только от телевизионных сигналов, но и от передач радиостанций, от сигналов вышек сотовой связи и сетей беспроводной передачи информации. Такое расширение позволит обеспечить устойчивую связь между устройствами практически в любых условиях и увеличить количество электроэнергии, которая может быть использована электронным устройством в собственных нуждах.

Данная технология была представлена на конференции Data Communications 2013, которая проходила во вторник в Гонконге.





Ключевые слова:
Беспроводная, Связь, Электронное, Устройство, Радиосигнал, Отражение, Энергия, Электричество, Аккумулятор, Батарея

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создан прототип мобильного телефона, не требующего батареи для своей работы
  • WISP - крошечный беспроводной компьютер, которому для работы достаточно эне ...
  • Разработана новая сверхэффективная Wi-Fi-технология
  • Сети Wi-Fi могут стать источником энергии для миллиардов устройств Интернет ...
  • Антенны, напечатанные струйным принтером, позволяют с помощью энергии элект ...

  • Попали в ДТП? Вам помогут бу кузовные запчасти в магазине MobilePart.


    15 августа 2013 09:30
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3873
    Попахивает не очень хорошо. На ролике, сколько не пытался, так и не сумел рассмотреть свечения светодиодов, которые
    сигнализирующих о приеме данных от другого устройства

    Да и расстояния намного меньше заявленных нескольких метров, дай бог максимум 30 сантиметров.


    --------------------
        
    15 августа 2013 10:39
    #2 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    позволяет собирать и накапливать энергию окружающих радиоволн, превращая ее в электрическую энергию

    Это в чём её можно собрать и накопить, если
    обходиться без батарей, аккумуляторов и других источников энергии


    Цитата: FomaNeverujuwij
    Попахивает не очень хорошо

    Это точно.


    --------------------
        
    15 августа 2013 12:35
    #3 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3873
    Цитата: HeavyGait
    Это в чём её можно собрать и накопить

    В конденсаторе


    --------------------
        
    15 августа 2013 15:01
    #4 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    на 20-й секунде видео видно, что при нажатии на один девайс загорается светодиод на другом.
    Уже, вроде, делали подзарядки для аккумов мобильников, вырабатывающих энергию за счет радиоволн. На сайте должна быть статья. И ничем плохим здесь не пахнет, может и будет при этом небольшая мощность отдачи, зато постоянно.


    --------------------
        
    15 августа 2013 16:44
    #5 Написал: minizlo

    Публикаций: 0
    Комментариев: 18
    поставили за камеру передатчик радио волн по мощней вот и энергия.... а в природе такой девайс должен быть наааамнооооогооо больше! так что мы больше это не увидим..
        
    15 августа 2013 17:25
    #6 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: FomaNeverujuwij
    В конденсаторе

    А он не является источником энергии?


    --------------------
        
    15 августа 2013 20:57
    #7 Написал: Молочный

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    тесла наверно хихикает над их новостью :)
        
    15 августа 2013 22:30
    #8 Написал: turha

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Давным-давно, в советские времена, в посольстве США в Москве меняли электрооборудование, по неосторожности - на произведенное в СССР. Повесили там осветительные лампы, очень красивые, в виде металлических цилиндров, затянутые рассеивающей пленкой. Намного позже выяснилось, что в посольстве повышенный уровень электромагнитных излучений от передатчика, находящегося довольно далеко от здания посольства. А частота передатчика случайно оказалась близкой к резонансной частоте этих самых цилиндров с лампочками. Кроме того, полупрозрачная пленка оказалась металлизированной, и резонансная частота модулировалась акустическими волнами...
        
    16 августа 2013 00:17
    #9 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 506
    Да, очень сомнительно, что всё так, как тут написано. Наибольшие подозрения вызывает энергобаланс данного девайса. Откуда он там берет мощность? Из ТВ-сигнала? А кто-нибудь может прикинуть, какую мощность можно получить находясь в паре километров от обычного, ненаправленного передатчика мощностью в 10-50КВт? Сдается мне, от солнечного света даже сквозь облака можно на порядок больше получить.
    Вторая нестыковка в этой фразе:
    Наши устройства не излучают никаких сигналов, обмен информацией осуществляется только за счет отражения сигнала, еще одного отражения среди отражений сигналов от зданий, машин и деревьев

    Как же они тогда связываются друг с другом? Какая инфа и как из одного передается в другое?
        
    16 августа 2013 11:09
    #10 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: Rsa
    Как же они тогда связываются друг с другом? Какая инфа и как из одного передается в другое?


    Следящая система устройства способна обнаружить наличие телевизионного сигнала, определить направление его распространения и отразить его в нужном направлении, промодулировав его информацией, предназначенной для передачи на другое устройство.


    Уж не знаю каким образом на всё это хватает энергии радиоволн телевизионного диапазона. И вот ещё вопрос: что, раньше никто не знал об энергии радиоволн, или не мог создать подобную вещь пусть даже вдесятеро большего размера?


    --------------------
        
    16 августа 2013 12:54
    #11 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3873
    Цитата: Rsa
    Как же они тогда связываются друг с другом?

    Пассивная модуляция отражаемых радиоволн

    Цитата: HeavyGait
    А он не является источником энергии?

    Источником - ни в коем случае. Он только накапливает энергию, подводимую снаружи, и отдает ее потом.


    --------------------
        
    16 августа 2013 13:32
    #12 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: FomaNeverujuwij
    Источником - ни в коем случае. Он только накапливает энергию, подводимую снаружи, и отдает ее потом.

    Да, и аккумуляторы делают то же самое. Если так судить, то источником может быть только генератор или гальваноэлемент.
    А вот пара цитат из соседней темы про микросуперконденсаторы:
    Группа ученых из Института твердого тела и исследований материалов Лейбница в Дрездене , Германия, возглавляемая профессором Оливером Г. Шмидтом , разработала достаточно мощный микросуперконденсатор, толщиной всего в несколько нанометров. Применение таких суперконденсаторов в качестве источника электропитания электроники позволит разработать и начать производство мобильных телефонов, портативных компьютеров, камер значительно меньших размеров, веса и толщины, нежели они имеют в настоящее время.

    Альтернативой аккумуляторным батареям являются суперконденсаторы - конденсаторы большой емкости с малыми токами собственной утечки, они обладают схожими с аккумуляторным батареями значениями электрической емкости и имеют еще целый ряд положительных отличительных черт.

    Т.е. профессор из Германии всё-таки считает конденсаторы источниками энергии.
    Насколько Я наковырял из инета - это называется "вторичные источники энергии". А первичные - это различные генерирующие устройства.


    --------------------
        
    16 августа 2013 22:26
    #13 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    HeavyGait, а если вспомнить, что энергия не берется из пустоты, то понятие вторичных источников иногда вообще не имеет смысла, т.к. все они только преобразователи и бензиновый генератор можно считать аккумулятором, хранящем химическую энергию в топливном баке, как и аккумуляторы.
        
    17 августа 2013 09:02
    #14 Написал: Игорек М.

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    volod,
    Энергия, это выполняемая или производимая работа, все что внутри материи, это потенциал, ошибочно называемый потенциальной энергией. smile
    Лежащее бревно никакой энергии не производит, пока к нему не приложить усилия, оно так и сгниет по воле времени.
        
    17 августа 2013 10:08
    #15 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: volod
    бензиновый генератор можно считать аккумулятором, хранящем химическую энергию в топливном баке

    Речь шла об электрической энергии, а не вообще об энергии как таковой. Так можно и до Е=mc^2 добраться, тогда - всё энергия. Возможно проблема в терминологии или в нашем неправильном понимании её, но на просторах интернета Я нашёл разделение источников электроэнергии на первичные (физические генераторы, солнечные батареи и т.п), вторичные (аккумуляторы, конденсаторы, стабилизаторы и т.п) и химические генераторы (топливные элементы, гальванические элементы и т.п). А вот чёткого определения - что такое источник энергии - не нашёл. Есть только понятие энергоносителя - это и есть топливо для генераторов, солнечное излучение, ветер и т.п.
    В общем, Я хотел лишь узнать - как эти устройства работают, есть ли в схеме конденсаторы, но информации в статье слишком мало.


    --------------------
        
    19 августа 2013 09:29
    #16 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3873
    Цитата: HeavyGait
    Да, и аккумуляторы делают то же самое.

    Здесь Вы заблуждаетесь. В аккумуляторах происходит преобразование электрической энергии в химическую, а затем - наоборот. В конденсаторах никаких преобразований не происходит, он накапливает электрическую энергию в чистом виде


    --------------------
        
    19 августа 2013 16:25
    #17 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: FomaNeverujuwij
    он накапливает электрическую энергию в чистом виде

    Да, Я понял - конденсатор является вторичным источником электропитания, а аккумулятор - первичным, так как преобразует один вид энергии в другой.


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.