Sommario:
Batterie: non puoi vivere con loro, non puoi vivere senza di loro, e recito quel cliché perché so che stai annuendo con me proprio ora. I pacchi batteria per smartphone sono diventati più grandi in modo che durino più a lungo e la maggior parte è stata infusa con la tecnologia di ricarica rapida. Ma una batteria scarica rimane un grave punto di dolore, soprattutto da quando siamo diventati così dipendenti dai dispositivi mobili.
E se non dovessi preoccuparti della batteria? O assicurando che venga addebitato ogni notte? E se non ti dovessi preoccupare di rimanere senza succo a metà giornata? I ricercatori dell'Università di Washington stanno lavorando per quella realtà. Hanno scoperto un modo per ottenere energia per lo smartphone senza cavi e batterie fisiche. Al contrario, il telefono si basa esclusivamente su segnali radio e luce ambientali. È esattamente quello che sembra: uno smartphone senza batteria.
Potenza zero richiesta
Il ricercatore Shyam Gollakota, professore associato presso l'Università di Washington, ha definito il cellulare senza batteria il "primo cellulare funzionante che consuma quasi zero energia". Funziona sfruttando le minuscole vibrazioni del microfono e dell'altoparlante di un telefono e convertendo quei movimenti in un segnale radio analogico in grado di comunicare attraverso una stazione base cellulare. "Questo processo essenzialmente codifica i modelli vocali nei segnali radio riflessi in un modo che non utilizza quasi alcun potere", spiega il comunicato stampa. "Per trasmettere la voce, il telefono utilizza le vibrazioni del microfono del dispositivo per codificare i modelli vocali nei segnali riflessi. Per ricevere la voce, converte i segnali radio codificati in vibrazioni sonore che vengono captate dall'altoparlante del telefono."
Il primo telefono cellulare funzionante che consuma quasi zero energia.
Il dispositivo attualmente richiede di premere un pulsante per alternare tra le modalità di trasmissione e di ascolto, quindi non è esattamente un'esperienza touch-and-go come uno smartphone normale. Ma in futuro, la tecnologia potrebbe essere integrata nell'infrastruttura di rete cellulare standard e nei router Wi-Fi per offrire una copertura del telefono cellulare senza batterie.
Ho parlato con Vamsi Talla, un ricercatore associato al progetto senza batteria, del telefono cellulare senza batteria e di ciò che serve per alimentare un tale dispositivo. "Il nostro gruppo ha lavorato su dispositivi senza batteria e comunicazione a bassa potenza per gli ultimi cinque anni", ha detto Talla. "Questo progetto si basa su alcune tecniche che abbiamo sviluppato. Ad esempio, il telefono senza batteria utilizza un microfono backscatter analogico a potenza zero, che ho sviluppato nel 2012. Quindi, l'abbiamo combinato con un sistema di cuffie analogiche e comunicazione backscatter ambientale."
Talla e il gruppo di ricerca, che comprende anche due studenti laureati e due professori, hanno iniziato il progetto all'inizio del 2016. "Ho costruito due diverse versioni hardware del prototipo di telefono", ha affermato. Quello iniziale era alimentato da segnali RF ambientali trasmessi attraverso le torri cellulari. Il secondo ha aggiunto "un minuscolo fotodiodo (cella solare) per raccogliere energia dalla luce ambientale in un tipico ambiente da ufficio o da casa". In situazioni in cui è sterile RF - diciamo, sei nella foresta o in mezzo al nulla - il telefono raccoglierà la luce intorno a te per ottenere energia.
Il prototipo di telefono senza batteria è composto da una serie di componenti che era possibile acquistare presso una Radio Shack: antenne, un dispositivo di raccolta di energia per catturare energia dai segnali RF ambientali e celle solari, un microfono che ascolta i riflessi e registra e trasmette parlato, un ricevitore, un jack per cuffie, un sistema di comunicazione digitale, un piccolo microcontrollore e alcuni LED e pulsanti touch capacitivi per un aiuto nel funzionamento del dispositivo. Tuttavia, non aspettarti di giocare presto sul dispositivo, poiché non c'è abbastanza energia generata per alimentare quel genere di cose. "A meno che non riprogettiamo quel componente, potrebbe essere difficile alimentarlo solo con onde RF", ha aggiunto Talla.
Il prototipo di telefono senza batteria è composto da una serie di componenti che era possibile acquistare in una Radio Shack.
I telefoni attuali consumano fino a diecimila volte più energia di quella disponibile dalla luce ambientale e dai segnali RF. Il team di ricerca ha dovuto ridurre la potenza richiesta per trasmettere e ricevere il parlato a pochi microwatt. Non è stata un'impresa da poco, ha spiegato Talla. "La quantità di energia che può essere raccolta dai segnali RF dipende dalla distanza tra il telefono e la torre cellulare. In genere, è possibile raccogliere da uno a 100 microwatt dai segnali RF ambientali. Abbiamo ridisegnato l'architettura del telefono senza batteria per ridurre la potenza consumo di circa 10.000 volte in modo che possa essere continuamente alimentato dalla piccola quantità di energia disponibile ".
I prossimi obiettivi del team di ricerca sono migliorare il raggio d'azione del telefono senza batteria e garantire che le conversazioni siano crittografate.
Se desideri saperne di più sull'unicorno senza batteria, ad esempio il telefono cellulare, puoi esaminare il documento di ricerca completo per te, che è stato pubblicato all'inizio di luglio. Puoi anche dalla pagina ufficiale del progetto Battery Free Phone.
