Енергия по въздуха
Абонирайте се за Капитал

Всеки петък икономически анализ и коментар на текущите събития от седмицата.
Съдържанието е организирано в три области, за които Капитал е полезен:

K1 Средата (политическа, макроикономическа регулаторна правна)
K2 Бизнесът (пазари, продукти, конкуренция, мениджмънт)
K3 Моят капитал (лични финанси, свободно време, образование, извън бизнеса).

Абонирайте се за Капитал

Енергия по въздуха

Енергия по въздуха

Учени създадоха чипове, които могат да се захранват посредством радиовълни

Мартин Дешев
6594 прочитания

© shutterstock


Една от големите пречки пред изграждането на т.нар. Интернет на нещата (най-различни по вид устройства, които самостоятелно си общуват чрез глобалната мрежа) е, че всяка джаджа трябва да има постоянен достъп до електрозахранване. За съжаление електричеството все още е обвързано с прокарването на кабели или батерии, като и двата варианта имат твърде много недостатъци, за да не позволяват създаването на интелигентни предмети и автоматизирани умни домове.

Екип от учени от Университета във Вашингтон в катедрата по компютърни науки обаче е създал работещи прототипи на едно от възможните решения на тези проблеми. Те са разработили технология, която използва съществуващите радиовълни не само за да прехвърля данни между чиповете, но и да ги захранва с енергия, елиминирайки необходимостта от батерии или друг източник на електричество. "Искахме да създадем устройства, които да са независими от батериите и да могат да комуникират помежду си. Това ни наведе на идеята да използваме съществуващите радиовълни около нас, вместо да генерираме свои", коментира за "Капитал" Винсент Лиу, главен асистент в проекта. Интересното е, че самата технология не е нова, но, базирайки се на съществуващите разработки и принципи по нетрадиционен начин, постига доста впечатляващи резултати.

Уловени в ефира

По-голямата част от ефира на планетата ни буквално гъмжи от най-различни радиовълни. Те се излъчват от телевизионни предаватели, клетки на мобилни оператори, дори Wi-Fi мрежи. Този тип сигнали се оказват идеални за създаването на технологията, която учените наричат "околно обратно разпръскване". Екипът прилага няколко познати във физиката методи на изпращане и приемане на радиовълните и ги обединява в едно цяло. Всяко устройство разполага с обикновена диполна антена с две идентични половини. Те са свързани с транзистор, който контролира съпротивлението. Чрез промяна на съпротивлението се променя и режимът на работа на антената. Тя може да приема сигнали с двете си половини, но може и да ги отблъсква. Има възможност и за приемане на сигнал с едната половина и отразяването му с другата. Важно е чипът да е настроен на правилните вълни на съответния предавател, защото в противен случай той няма да може да работи.

Когато приема сигнали, вместо да ги декодира, прототипната платка използва тяхната сила и честота, за да се захранва, разказва пред в. Independent ръководителят на разработката Шиям Голакота. Чрез друг чип платката може да обработва информация и да я предава към антената за излъчване до друго устройство. Самото предаване на данните пък се осъществява чрез редуване на приемането и отблъскването на сигнала, като по този начин генерира двоичен код. Информацията може да бъде приемана от други подобни устройства, като за момента прототипните платки имат обсег на предаване от около 75 см, пишат специалистите в официалната документация на проекта. Според учените чрез дребни промени обхватът им може да бъде увеличен до около 8 м. Самите компоненти и антена пък могат да бъдат изработени в значително по-малки размери от прототипите, които са приблизително с размерите на кредитна карта.

Устройствата могат да бъдат програмирани да работят съвместно в мрежа. Те са способни да предават една и съща информация едно на друго и така тя да достига например до компютър с интернет връзка, а оттам до глобалната мрежа. Благодарение на комуникацията помежду им чиповете могат да определят своето местоположение и да обменят различна информация в зависимост от устройствата, към които са прикачени. "Основната трудност беше, че се опитваме да използваме вече съществуващи неконтролируеми вълни, като телевизионните например, които вече съдържат информация", коментира за "Капитал" Винсънт Лиу.

Широки хоризонти

На практика чрез тази технология се създава възможност за автоматизиране на цели сгради и разработка на най-различни, досега смятани за непрактично скъпи приложения и услуги, които да се възползват от нея, допълва Лиу. Една от най-простите възможности е да откриваме загубен предмет, например ключовете си, като се допитаме до мрежата от устройства, които веднага ще ги локализират на базата на времето за достигане на сигнала до всяко от тях, казва Шиям Голакота пред онлайн изданието Technology Review. Едно от по-сложните и успешно тествани приложения на технологията е било поставянето на подобни чипове върху кашони, които са били наредени на лавица сякаш се намират в склад. Платките са били програмирани така, че да проверяват местоположението си на базата на това как са разположени една спрямо друга и да сигнализират чрез премигване на LED светлина, ако има проблем.

Устройствата, базирани на тази технология, генерират много малко електричество, но то е достатъчно за захранването им. Освен това те са способни да прехвърлят информация помежду си със скорост 1 килобит в секунда. Макар да звучи доста скромно, то е предостатъчно за трансфер на основната информация, генерирана от сензорите на умните джаджи като акселерометър и жироскоп например. Самите платки също така са много евтини и лесни за производство, защото практически са изградени от малка антена и микроконтролер с няколко чипа.

Все пак е твърде рано да обявяваме края на батериите и раждането на безжичния ток. Технологията все още е на фаза прототип, макар и нейната разработка да върви доста бързо. За съжаление тя най-вероятно няма да е достатъчна, за да захранва устройства като смартфони например. Но пък може да направи така, че ако батерията на умния телефон свърши, а ние сме се изгубили някъде сред дивата природа, да можем да изпратим текстово съобщение или да бъдем локализирани на базата на радиовълните.

Специално трябва да се отбележи обаче зависимостта на разработката от големите предаватели и източници на мобилен сигнал. Ако даденият предавател спре или просто промени честотата си, чиповете няма да могат да работят. Това може да се окаже сериозен проблем, ако те са част от мрежа за автоматизация на сграда например и са в основата на нейното нормално функциониране. Разбира се, това са потенциални рискове, които могат да създадат реален проблем в едно доста далечно бъдеще. Най-малкото защото екипът не иска да се наеме с конкретен срок кога работата по проекта ще доведе до създаването на функциониращи продукти, базирани на подобен чип. А дотогава учените със сигурност ще имат време да потърсят решения на проблемни ситуации като гореописаната.

Една от големите пречки пред изграждането на т.нар. Интернет на нещата (най-различни по вид устройства, които самостоятелно си общуват чрез глобалната мрежа) е, че всяка джаджа трябва да има постоянен достъп до електрозахранване. За съжаление електричеството все още е обвързано с прокарването на кабели или батерии, като и двата варианта имат твърде много недостатъци, за да не позволяват създаването на интелигентни предмети и автоматизирани умни домове.

Екип от учени от Университета във Вашингтон в катедрата по компютърни науки обаче е създал работещи прототипи на едно от възможните решения на тези проблеми. Те са разработили технология, която използва съществуващите радиовълни не само за да прехвърля данни между чиповете, но и да ги захранва с енергия, елиминирайки необходимостта от батерии или друг източник на електричество. "Искахме да създадем устройства, които да са независими от батериите и да могат да комуникират помежду си. Това ни наведе на идеята да използваме съществуващите радиовълни около нас, вместо да генерираме свои", коментира за "Капитал" Винсент Лиу, главен асистент в проекта. Интересното е, че самата технология не е нова, но, базирайки се на съществуващите разработки и принципи по нетрадиционен начин, постига доста впечатляващи резултати.


Благодарим ви, че четете Капитал!

Вие използвате поверителен режим на интернет браузъра си. За да прочетете статията, трябва да влезете в профила си.
Влезте в профила си
Всеки потребител може да чете до 10 статии месечно без да има абонамент за Капитал.
Вижте абонаментните планове

4 коментара
  • 1
    geordgeo avatar :-P
    geordgeo

    Бъдещето тропа на вратата ни...

  • 2
    izabell avatar :-|
    izabell

    Улови интересна радиовълна и я отрази:)

  • 3
    ivan_nikolov avatar :-|
    ivan_nikolov

    Страйотна иеея! Свртът се развива и без нас!:) Нрка пък ное да му изпратим на този учн и неговия екип една снимка на влакова композиция от БДЖ!

    Публикувано през m.capital.bg

  • 4
    jfdvass avatar :-|
    jfdvass

Нов коментар

За да публикувате коментари,
трябва да сте регистриран потребител.


Вход

Още от Капитал

Къде са чиповете

Къде са чиповете

С използването на сайта вие приемате, че използваме „бисквитки" за подобряване на преживяването, персонализиране на съдържанието и рекламите, и анализиране на трафика. Вижте нашата политика за бисквитките и декларацията за поверителност. OK