Сотовый телефон без батареи создан американцами

06.07.2017, 02:30 Наука

Сотовый телефон, который не требует батарей, разработан инженерами Университета Вашингтона. Вместо аккумулятора, в телефоне используются микроволны от внешних радиосигналов или энергия света.

Один из изобретателей, Шейм Голлакота говорит, что они совершили звонки в Skype с помощью нового телефона без батареи, демонстрируя, что прототип, сделанный из готовых компонентов, может принимать и передавать речь и общаться с базовой станцией.

«Мы создали то, что, по нашему мнению, является первым функциональным мобильным телефоном, который потребляет почти нулевую энергию», — сказал Голлакота. «Чтобы обеспечить действительно низкое энергопотребление, необходимое для работы телефона, нам пришлось принципиально переосмыслить то, как эти устройства работают».

Команда инженеров устранила процесс, используемый в большинстве современных сотовых передач, преобразование аналоговых сигналов, которые передают звук в цифровые данные, которые может понять телефон, так как он потребляет много энергии и поэтому невозможно спроектировать устройство, который может полагаться на источники окружающего питания. Вместо этого мобильный телефон использует крошечные вибрации в микрофоне или динамике, которые возникают, когда человек разговаривает с телефоном или слушает вызов.

Используя готовые компоненты на печатной плате, разработчики продемонстрировали, как прототип может выполнять базовые функции телефона — передачу речи и данных и пользовательский ввод с помощью кнопок. Используя Skype, исследователи смогли принимать входящие звонки, набирать номера и удерживать звонящих на телефоне без батареи.

«Мобильный телефон — это устройство, от которого мы больше всего зависим. Поэтому, если выбирать устройство, которое человек хотел использовать без батарей, это будет мобильный телефон», утверждает соавтор Джошуа Смит». Исследователи разработала пользовательскую базовую станцию для передачи и приема радиосигналов. Но эта технология, возможно, может быть интегрирована в стандартную инфраструктуру сотовой сети или маршрутизаторы Wi-Fi, которые обычно используются для совершения вызовов.

«В будущем, все сотовые башни или маршрутизаторы Wi-Fi могут поставляться с нашей базой данных, встроенной в нее. И если в каждом доме есть Wi-Fi-маршрутизатор, вы можете получить покрытие для мобильного телефона без батареи», добавили создатели. Уникальный телефон требует небольшого количества энергии для выполнения некоторых операций. Прототип имеет объем мощности 3,5 микроволн. Исследователи продемонстрировали, как собрать этот небольшой объем энергии из двух разных источников. Прототип безбатарейного телефона может работать от мощности, собранной от окружающих радиосигналов, передаваемых базовой станцией, на расстоянии до 31 фута.

Используя энергию, собранную от окружающего света с помощью крошечного солнечного элемента, устройство смогло связаться с базовой станцией, которая находилась на расстоянии 50 футов. «Это была самая большая проблема — объем мощности, которую вы можете фактически собрать из окружающих радиоволн или света, составляет порядка 1 или 10 микроволн. Таким образом, операций с телефоном в реальном времени действительно трудно достичь без разработки совершенно нового подхода к передаче и приему», отметили ученые.

Далее, исследовательская группа планирует сосредоточиться на улучшении рабочего диапазона своего телефона и шифровании разговоров, чтобы сделать их безопасными. Команда также работает над потоком видео в безбатарейном сотовом телефоне и добавляет функцию визуального отображения с использованием маломощных экранов E-ink.