鉅大LARGE | 點擊量:588次 | 2021年12月23日
美國推出無電池設(shè)備 或成物聯(lián)網(wǎng)革命性技術(shù)
電池有時候是移動設(shè)備與傳感器的禍根,這種電源并不可靠,必須充電或是定期更換,可能會成為物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的最大弱點;為此美國華盛頓大學(UniversityofWashington)研究人員想到了一個好主意:由從現(xiàn)有的廣播、電視以及其他無線信號中采集能量,他們開發(fā)出一種能讓傳感器、可穿戴式設(shè)備等低能量設(shè)備,不要電池或電線就能連網(wǎng)的方法。
除了利用射頻做為電源,華盛頓大學的工程師們也發(fā)現(xiàn)了重復利用現(xiàn)有Wi-Fi信號為無電池設(shè)備供應(yīng)連網(wǎng)功能的方法;這種稱為Wi-FiBackscatter的技術(shù),號稱是第一個能讓無電池設(shè)備與Wi-Fi基礎(chǔ)設(shè)施鏈接的方法,奠基于讓低功率設(shè)備如溫度傳感器從廣播、電視與無線信號采集能量的較早期研究成果之上。
華盛頓大學表示,這種新技術(shù)要克服的挑戰(zhàn)在于,傳統(tǒng)的低功率網(wǎng)絡(luò)如Wi-Fi與藍牙,所消耗的能量是得以從電視廣播、蜂巢式網(wǎng)絡(luò)或Wi-Fi發(fā)射器采集之能量的兩到三倍。Wi-FiBackscatter這種通訊機制,能讓透過射頻供電的設(shè)備透過反射(reflecting)或不反射來自Wi-Fi路由器的信號,將數(shù)據(jù)編碼;現(xiàn)有的設(shè)備與傳感器能偵測到由那些反射所出現(xiàn)的Wi-Fi信號強度變化。而因為Wi-FiBackscatter只是反射、并非出現(xiàn)無線信號,因此只要不到10mW的電量就能與連網(wǎng)設(shè)備溝通。
華盛頓大學計算機工程電子工程副教授JoshuaSmith表示:“你可能會想,一個低功率設(shè)備怎么可能造成無線信號的微小變化?但假如你仔細觀察,會發(fā)現(xiàn)環(huán)境中所有Wi-Fi信號的反射都有這種現(xiàn)象?!盬i-FiBackscatter可達到1kbps的通訊速率,設(shè)備之間的距離最長可達2.1公尺,這看起來似乎不那么令人印象深刻,因此華盛頓大學的研究人員打算將通訊距離拉長到20公尺;該團隊也為該技術(shù)申請了專利,并打算成立一家公司來推廣。
早在19世紀末20世紀初,知名發(fā)明家NikolaTesla就提出過無線供電技術(shù),不過一直以來相關(guān)解決方法都無法取代隨處可見的AC電線;而現(xiàn)今產(chǎn)業(yè)界也有許多廠商都在開發(fā)短距離的無線充電技術(shù)。華盛頓大學計算機科學工程系副教授ShyamGollakota表示:“要讓物聯(lián)網(wǎng)起飛,我們必須為可能達數(shù)十億臺、嵌入在各種日常用品中的無電池設(shè)備供應(yīng)鏈接性?!?/p>
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
Gollakota指出:“我們現(xiàn)在可以讓設(shè)備擁有無線鏈接功能,而且所消耗能量等級低于一般Wi-Fi設(shè)備。”也參與Wi-FiBackscatter研發(fā)的華盛頓大學電子工程博士生BryceKellogg表示,該技術(shù)最大的優(yōu)勢之一,是只要透過軟件更新就能讓現(xiàn)有的家用無線路由器,擁有與其他家用智能傳感器、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通訊的功能,這大大降低了消費者布署新技術(shù)的門坎。
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