回收的能源:背向散射環境讓無線通訊擺脫電池

九月 25, 2013
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使用背向散射環境,這些設備不需要電池就可以和使用者互動,並與設備之間相互通訊,它們藉由反射或吸收現成的無線電信號來交換資訊。
推向更為廣泛應用的物聯網—讓日常生活物件更聰明,並連結整個網絡—電池技術是拖累腳步的因素之一。運算能力和最近的儲存容量已經提升,並持續呈現指數成長,然而電池技術卻依舊落後。

如果撬開你的筆電你會發現:和幾年前比起來,現在的筆電更著重在電池上。當筆電內部的電子零件尺寸已經縮小,基本的電腦耗電也更低的同時,它整體而言卻為你處理更多事(Wifi / 4G連線、更高解析度的螢幕播放更大的視訊檔、期望更長的使用時間),電量的需求只會增加,不會減少。

低功耗藍芽這樣的技術已經來臨,它能夠降低電力需求—專為嵌入式裝置設計的低功耗藍芽正如其名,能夠讓嵌入式設備在單顆鈕扣電池上運作幾週或是幾個月的時間—電池其中一道主要電流消耗就是無線。

這對筆電來說不見得會造成什麼問題,但當牽扯到物聯網以及幾乎無法避免的智慧灰塵革命時,它就會是個問題。一旦電腦運算確實融入周遭環境,如何供電將會是一個最大的障礙。

小型太陽能鈕扣電池及其他被動式供電技術,例如振動能量擷取,已經成功的將尺寸縮小,任何能夠降低電力需求的事情將被視為令人極感興趣的議題。

華盛頓大學的一個團隊剛剛研發出一款在此絕對引人注目的產品,他們使用既有電視和手機的訊息傳輸—空氣中無所不在的環境無線射頻能量—兩者都用來當作通訊媒介,同時也是電源。

和需要從接收器獲取電源的NFC不同,這裡的接收器和發射器都不需要電,兩種設備都不用電池,而且當在距離幾英尺的可靠傳輸資料傳輸率低時,它們進行通訊時的範圍比NFC還要廣,這點令人印象深刻。

如果經過適當的開發,這項技術能夠為物聯網開啟許多新的應用層面,包含在嵌入式設備的固定裝置中不容易服務到的地方:內牆和其他結構,也包含日常生活物件中。

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使用背向散射環境和生活物件進行無線溝通

「如果有人的鑰匙遺失了,沙發椅可以用背向散射環境向丟掉的鑰匙傳遞訊息,然後警示使用者。這項技術將可以促進智慧家庭、智慧城市——以及物聯網。」

這個新科技的來臨也代表逐漸廣泛應用的NFC終將曇花一現。

(華盛頓大學發表)

原文: 背向散射環境:憑空出現的無線通訊, Liu, Parks, Talla, Gollakota, Wetherall & Smith, 2013, Proceedings of the ACM SIGCOMM Conference

 

BY ALASDAIR ALLAN

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Alasdair Allan是一位科學家、作者、駭客、手工藝者,他花費大部分的時間在研究當代潮

流,希望決定哪種技術將定義我們的未來。

 


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