技術(shù)
導(dǎo)讀:將無線電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電能,目前所面臨的主要限制是,不論信號(hào)數(shù)量和強(qiáng)度怎樣,傳感器能吸取的電力非常有限。盡管該項(xiàng)技術(shù)能為小型傳感器提供電能,但是要想做到足夠?yàn)槭謾C(jī)或平板電腦提供電能,還需要未來的努力。

網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備狀似信用卡大小的電路板。圖片來源:華盛頓大學(xué)
在科技不斷深入人們生活的今天,各種各樣的電子設(shè)備撲面而來,而這些設(shè)備的運(yùn)行全部都需要電能。試想一下,如果傳感器網(wǎng)絡(luò)在沒有任何電能的情況下,通過無線電頻率信號(hào)就能夠監(jiān)測空氣質(zhì)量、交通狀況乃至于創(chuàng)建“物聯(lián)網(wǎng)”,豈不美哉?
現(xiàn)在,利用一種名為“環(huán)境反向散射(Ambient Backscatter)”的技術(shù),華盛頓大學(xué)的研究人員正將現(xiàn)有的無線信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)既能提供能量,也能用來通信的傳感器網(wǎng)絡(luò)。在這項(xiàng)研究中,網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備僅僅是一個(gè)個(gè)基本的傳感器。這些傳感器狀似一個(gè)信用卡大小的電路板,上面裝配發(fā)射器、接收器以及能從電視信號(hào)獲取能量的元件。所有這些零件都連接到一根天線上。將這些設(shè)備裝配在橋梁或者道路上,其網(wǎng)絡(luò)就可以源源不斷地發(fā)送郵件和信息給用戶。“我們最新的進(jìn)展是,在通過反射電視信號(hào)來通信的同時(shí),還可以將捕獲的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能”,華盛頓大學(xué)電氣工程師、計(jì)算機(jī)科學(xué)家約書亞?史密斯(Joshua Smith)說。而對(duì)現(xiàn)有無線電信號(hào)的再利用并不會(huì)干擾電視節(jié)目或是移動(dòng)通信的正常使用。“我們所做的只是讓周圍現(xiàn)有的無線電信號(hào)、電視信號(hào)、Wi-Fi或者是蜂窩信號(hào)產(chǎn)生更多的反射?!比A盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家希亞姆?格拉科塔(Shyam Gollakota)說。
研究人員希望能最終提高傳輸速率至600Kbps,甚至是1Mbps。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的方法之一可能就是合理利用電視信號(hào)。
將無線電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電能,目前所面臨的主要限制是,不論信號(hào)數(shù)量和強(qiáng)度怎樣,傳感器能吸取的電力非常有限。盡管該項(xiàng)技術(shù)能為小型傳感器提供電能,但是要想做到足夠?yàn)槭謾C(jī)或平板電腦提供電能,還需要未來的努力。
但史密斯給我們描述的美好場景確實(shí)很有吸引力:假如你的手機(jī)沒電了,那么受惠于“環(huán)境反向散射”,它仍然可以用來發(fā)送和接收電子郵件或者短信?!盎蛘呤?,人們可以通過這種模式來降低手機(jī)的能耗?!彼a(bǔ)充道。