https://frosthead.com

Soha nem kellene csatlakoznia az akkumulátor nélküli mobiltelefonhoz

1945-ben az Egyesült Államok nagy szombatjának kézzel faragott fa példányát lógtak az Egyesült Államok Szovjetunió nagykövetének lakóhelyi tanulmányában. A részletek figyelemre méltóak voltak - a sas szárnyaiban minden toll finoman megfogalmazódott, a csőr éppen így ívelt. De ez nem az, ami a darabot meghökkentővé tette.

kapcsolodo tartalom

  • Miért nézik az amatőr rádiószolgáltatók a Harvey hurrikánt?
  • Előre töltés: Az elemek jövője
  • Boldog 10. születésnapot, iPhone! Szóval mi a következő?

Ez is egy hiba.

A pecsétet békés gesztusként adták át a nagykövetnek a Szovjetunió Fiatal Úttörő Szervezetének küldöttsége. De a művészi műbe, közvetlenül a madárcsőr alá ragasztva, hallgatókészülék volt. Nem volt elem vagy aktív elektronika, ezért gyakorlatilag nem észlelhető. Valójában hét évig nem találták meg.

Most a seattle-i washingtoni egyetem kutatócsoportja ismét hasonló technológiát alkalmaz ugyanolyan meghökkentő, de kevésbé rejtett működés érdekében: akkumulátor nélküli mobiltelefonok.

Noha valószínűtlen, hogy a kialakítás valaha felváltja az energiaigényes okostelefonjainkat, a technológia ígérete, hogy egy csipetnyi segítséget nyújt. „Tegyük fel, hogy valakinek van rekedt, és a telefon akkumulátora lemerül” - mondja Vamsi Talla, aki a projekt mellett dolgozott, miközben a washingtoni egyetemen volt kutató munkatárs. "Még mindig kezdeményezhetsz 911-es hívást, amely életmentő lehet."

Rendszeres mobiltelefon esetén két dolog nagyon sok energiát fogyaszt, mondja Talla. Először a telefonnak a hangját (analóg jelét) digitális jellé kell alakítania. Másodszor, továbbítja ezt a jelet rádiófrekvencia formájában egy toronyhoz.

Tehát a csapat eltávolította ezeket az alkatrészeket az újratervezett telefonjáról. Ehelyett a szovjet korszak technológiájának alapelveit használták az eszköz működésének átalakításához.

A nagy pecséthiba esetében a helyiségben lévő hangok a szerkezetben rejtett kis membrán miatt rezegnek és megváltoztatják a belső üreg rezonanciáját. A behallgatáshoz az utcán levő lelkes szovjet ügynököknek csak a megfelelő frekvenciájú rádióhullámokat kell a fókusz irányába fókuszálniuk, amely aktivált egy antennát a hibában. Akkor összegyűjthetik a visszatükröződött visszatükröződéseket - más néven backscatter.

Az akkumulátor nélküli telefon esetében a távoli bázisállomásról állandóan rádiójelet bocsátanak ki. Amikor valaki beszélt a készülékbe, ezek a frekvenciák visszaverődnek a bázisállomásra. Ezután a bázisállomás feladata, hogy csatlakozzon a mobilhálózathoz és továbbítsa a hívást.

"Nem tudod megsérteni a fizika törvényeit" - mondja Talla. „Ha valaminek sok munkát kell elvégeznie, akkor sok energiára van szüksége.” Tehát ahelyett, hogy a munka nagy részét a telefon elvégzi, a bázisállomás kommunikációs erőművé válik. Maga a telefon mindössze néhány mikrométer energiát fogyaszt, energiáját akár a környezeti rádióhullámokból, akár a fényből. Napenergiához a készülék egy apró (1 cm négyzet alakú) fotodiodot használ.

Jelenleg a rendszer meglehetősen kezdetleges - teljesen elkészítve, a polcon kívüli alkatrészekkel. A felhasználó fejhallgatót visel, hogy hallgassa meg a hívást. Nincs képernyő, és kissé úgy néz ki, mint egy érintőképernyős számbillentyűzettel ellátott számítógépes tábla. Ez is inkább egy rádiótelefon, mint egy telefon, mondja Talla. „Beszélhet, vagy akár egy időben is fogadhat.” A beszélgetéshez a felhasználó megnyom egy gombot, és beszélt a modulba.

Ezeknek a korai prototípusoknak a esetében, amelyekre a kutatók szabadalmat igényeltek, a hangminőség nem jó, és a telefon működésének a felhasználónak a bázisállomástól számított 50 lábon belül kell lennie. Bár a kutatók remélik, hogy javítják a hatótávolságot, a telefon valószínűleg nem valami olyan, amire a távoli helyeken élő emberek könnyen fel tudnak fordulni, ha baj jelent.

"Összességében az, amit csinálnak, nagyon érdekes, és olyan célt követnek, amelyet mindenki szeretne és megölne" - mondja David Blaauw, villamosmérnök, akinek a Michigan-i Egyetemen végzett kutatás az alacsony fogyasztású tervezést hangsúlyozza. "Ez egy nagyon szép megvalósítás, és egy nagyon komplett rendszer, amelyet demonstrálnak, de vannak olyan kérdések, amelyek kissé alapvető fontosságúak a tervezés szempontjából."

Az egyik - mondja Blaauw, aki nem vett részt a kutatásban - a telefon hatósugarát nehéz lesz skálázni, mivel a jelerősség a távolsággal erősen romlik. És a visszaverődés segítségével a jelnek elég messzire kell mennie. "A jelnek a bázisállomástól a mobiltelefonig kell mennie, passzív módon visszatükröződnie, majd visszamenni a bázisállomásra" - mondja. „Ezért tíz métert kapnak, nem száz métert vagy kilométert, és ezt kapják a modern mobiltelefonok.” Valójában a távközlési szakértők szerint egy modern mobiltelefon csatlakoztatható egy 20 mérföldnél távolabbi toronyhoz.

A másik kérdés, mondja Blaauw, interferencia lehet. Mivel a bázisállomás azon dolgozik, hogy kiszűrje a passzív visszaverődésű rádióhullámok kis változását, több, egyidejűleg működő telefon megkönnyítheti a megfelelő jel kiválasztását minden zaj esetén. Talla szerint azonban a jövő prototípusainak megoldásán dolgoznak, és a bázisállomást további feldolgozásra és szűrésre használják.

A csapat folytatja az akkumulátor nélküli telefonnal kapcsolatos munkát Jeeva Wireless-szel, a spin-off társasággal együttműködve, amely a laboratóriumi kutatás során az ultra alacsony fogyasztású Wi-Fi kereskedelmére koncentrált. Talla, jelenleg a Jeeva műszaki vezetője, elmondja, hogy egy képet és szöveges üzenetet nyújtó kamerát terveznek beépíteni egy E-ink képernyő segítségével - ugyanaz a technológia, amelyet jelenleg a Kindle és más E-olvasók látnak. A gadget másik lehetséges jövője az, ha beépítjük egy szokásos okostelefonba - mondja Talla. Ilyen módon, ha az akkumulátor elhal, a felhasználó továbbra is segélyhívásokat kezdeményezhet. Bármelyik módon remélik, hogy javítják a hívások minőségét egy kifejezetten a hátsó nézethez tervezett mikrofon kifejlesztésével.

Talla szerint a készüléknek fényes jövője van a következő generációs technológiákkal. "Az 5G-es opció gyakorlatiassá tenné technológiánkat" - mondja. Az 5G-vel a vállalatok sokkal közelebb akarják mozgatni a cellás bázisállomásokat, hogy nagyobb adatátviteli sebességet biztosítsanak. Az akkumulátor nélküli mobiltelefonok esetében a közelebbi cellás tornyokra való áttérés növelné a lefedettséget, különösen városi környezetben.

Noha az ötlet érdekes, hosszú idő múlva akkumulátor nélküli mobiltelefonok piacra kerülnek. Legalábbis most még mindig meg kell tartania a kiegészítő töltő kábelt.

Soha nem kellene csatlakoznia az akkumulátor nélküli mobiltelefonhoz