תוכן עניינים:
מצברים: אתה לא יכול לחיות איתם, אתה לא יכול לחיות בלעדיהם, ואני מדקלם את הקלישאה הזו כי אני יודע שאתה מהנהן איתי ברגע זה. חבילות הסוללות של הסמארטפון הפכו גדולות יותר כך שהן נמשכות זמן רב יותר, ורובן הוחדר בטכנולוגיית טעינה מהירה. אבל סוללה מתה נותרה נקודת כאב משמעותית, במיוחד מכיוון שהסתמךנו כל כך על מכשירים ניידים.
אבל מה אם לא היית צריך לדאוג לסוללה בכלל? או להבטיח שהוא מחויב בכל לילה? מה אם לא היית צריך לדאוג באוזלו של מיץ באמצע היום? חוקרים מאוניברסיטת וושינגטון פועלים למען אותה מציאות. הם גילו דרך לצבור כוח לסמארטפון ללא כבלים וחבילות סוללה פיזיות. במקום זאת, הטלפון מסתמך אך ורק על אותות רדיו וסביבה. זה בדיוק איך שזה נשמע: סמארטפון נטול סוללות.
נדרש כוח אפס
החוקרת שיאם גולקוטה, פרופסור חבר באוניברסיטת וושינגטון, כינתה את הטלפון הסלולרי נטול הסוללות "הטלפון הסלולרי המתפקד הראשון שצורך כמעט אפס חשמל." זה עובד על ידי ניצול הוויברציות הזעירות במיקרופון והרמקול של הטלפון והמרת התנועות לאות רדיו אנלוגית שיכולה לתקשר דרך תחנת בסיס סלולרית. "תהליך זה מקודד למעשה דפוסי דיבור בסימני רדיו משתקפים באופן שאינו משתמש כמעט בכוח", מסביר המהדורה החדשותית. "כדי להעביר דיבור הטלפון משתמש ברטט מהמיקרופון של המכשיר כדי לקודד דפוסי דיבור בסימנים המשתקפים. כדי לקבל דיבור, הוא ממיר אותות רדיו מקודדים לתנודות קול שנאספים על ידי רמקול הטלפון."
הטלפון הנייד הראשון שמתפקד הצורך כמעט אפס חשמל.
המכשיר מחייב כרגע ללחוץ על כפתור כדי לעבור בין מצבי שידור והאזנה, כך שזו לא בדיוק חוויית מגע ופנייה כמו סמארטפון רגיל. אך בעתיד ניתן לשלב את הטכנולוגיה בתשתיות רשת סלולריות סטנדרטיות ונתבי Wi-Fi כדי להציע כיסוי לטלפונים סלולריים ללא סוללה.
דיברתי עם וומסי טלה, מקורב במחקר בפרויקט נטול הסוללות, על הטלפון הסלולרי נטול הסוללות ועל מה שנדרש בכדי להניע מכשיר כזה. "הקבוצה שלנו עבדה על מכשירים נטולי סוללות ותקשורת עם צריכת חשמל נמוכה בחמש השנים האחרונות, " אמרה טלה. "פרויקטים אלה מתבססים על כמה טכניקות שפיתחנו. לדוגמא, הטלפון נטול הסוללה משתמש במיקרופון אנלוגי להפצת גב אנלוגית, שאותו פיתחתי בשנת 2012. ואז שילבנו את זה עם מערכת אוזניות אנלוגיות ותקשורת פיזור גב הסביבה."
טלה וקבוצת המחקר, המורכבת גם משני סטודנטים לתארים מתקדמים ושני פרופסורים, התחילו בתחילה את הפרויקט בתחילת 2016. "בניתי שתי גרסאות חומרה שונות לאב-טיפוס הטלפון", אמר. הראשון התחלף על ידי אותות RF סביבתיים שהועברו דרך מגדלי תאים. השנייה הוסיפה "פוטודיוד זעיר (תא סולרי) לקצירת אנרגיה מאור הסביבה בסביבה טיפוסית במשרד או בבית." במצבים שבהם זה RF-עקרה - נניח שאתה ביער או באמצע שום מקום - הטלפון יקטוף את האור סביבך לכוח.
אב-טיפוס הטלפון נטול הסוללות מורכב ממספר רכיבים שהייתם יכולים לרכוש במכונית רדיו: אנטנות, מקצרת כוח ללכידת אנרגיה מאותות RF הסביבתיות ותאים סולאריים, מיקרופון שמאזין להשתקפות ולפיזור אחורי ל הקלטה והעברת דיבור, מקלט, שקע אוזניות, מערכת תקשורת דיגיטלית, בקר מיקרו קטן, וכמה נוריות לד וכפתורי מגע קיבוליים לעזרה בהפעלת המכשיר. עם זאת, אל תצפו לשחק במשחקים במכשיר בכל עת, מכיוון שאין מספיק אנרגיה שנוצרת להעברת דברים כאלה. "אלא אם נתכנן מחדש את המרכיב הזה, יתכן שיהיה קשה להפעיל אותו רק עם גלי RF, " הוסיפה טלה.
אב-הטיפוס לטלפון נטול הסוללה מורכב ממספר רכיבים שהייתם מסוגלים לקנות אצל רדיו צריף.
הטלפונים הנוכחיים צורכים יותר פי עשרת אלפים פי כוח ממה שזמין מאורות הסביבה ומאותות RF. צוות המחקר נאלץ להפחית את הכוח הדרוש להעברת וקבלת דיבור למספר מיקרו-וואטים. זה לא היה שום הישג קטן, הסבירה טלה. "כמות הכוח שניתן לקצור מאותות RF תלויה במרחק בין הטלפון למגדל הסלולרי. בדרך כלל ניתן לקצור אחד עד 100 מיקרו-וואט מאותות RF הסביבה. עיצבנו מחדש את הארכיטקטורה של הטלפון נטול הסוללה כדי להפחית את העוצמה צריכה בערך 10, 000 פעמים כך שניתן יהיה להפעילה ברציפות מכמות הזעירה הזעירה שיש."
היעדים הבאים של צוות המחקר הם לשפר את טווח הפעולה של הטלפון נטול הסוללות ולהבטיח כי שיחות מוצפנות.
אם תרצה לדעת יותר על חד-הקרן נטול הסוללות - כלומר, אני מתכוון לטלפון הנייד, אתה יכול לעיין בעצמך בעיתון המחקר המלא, שפורסם בתחילת יולי. תוכל גם לעמוד בדף הרשמי של פרויקט הטלפון ללא סוללה.
