Возможна ли работа телефона без батареи

4 месяца назад

Это произошло в июне 2017 года. Исследователи сделали звонок с телефона, у которого отсутствует аккумулятор, на обычный Android-телефон. И сейчас мы расскажем о том, как действует данная технология. 

ВАЖНО! Вы также узнаете, что такое пассивный вайфай и значит ли это, что вот-вот наступят такие времена, когда разрядившийся в самый неподходящий момент телефон уже не станет большой проблемой.

Как прошел звонок без батареи

Возможна ли работа телефона без батареи Фото 0
Обычный телефон осуществляет прием сигнала с базовой станции. Потом он преобразует его и отвечает сигналом на сигнал. Для того чтобы создать и передать сигнал, ему необходима энергия. И потому есть необходимость в батареи мощность примерно 800 милливатт-часов. Кстати, мощность батареи iPhone 7 — 10,22 ватт-часа. Это в 13 раз больше. 

Телефон без батареи, прошедший испытания летом 2017 года, не создает радиосигнал. Он отражает сигнал базовой станции точно так же, как турист, который потерялся, подает сигнал SOS, отражая свет солнца с помощью зеркала. 

Отраженный сигнал посылает запрос на базовую станцию о том, что сейчас будет вызов. Базовая станция понимает это. И она делает соединение телефона с сотовой сетью. В результате энергозатратная работа выполнена на станции, а не на телефоне.

Но даже в данном случае телефону необходимо преобразовать речь в цифровой сигнал, который будет понятен другому телефону. А ведь это также является энергозатратной функцией, и она требует батареи в корпусе. 

Эта проблема была решена исследователями из Вашингтонского университета, которые работали над этим проектом. Ими был изменен способ, благодаря которому телефон осуществляет передачу речи в сотовую сеть. В обычном телефоне звук преобразуется в цифровой сигнал. А в безбатарейном телефоне происходит считывание вибрации с микрофона и преобразование ее в аналоговый сигнал. 

ВАЖНО! Для передачи звука таким методом телефону необходимо всего 3,5 микроватт-часа. Однако у метода имеется существенный недостаток — голос в динамике скрипит, и это неприятно.

Возможности безбатарейного телефона

Возможна ли работа телефона без батареи Фото 1
Его печатная плата имеет сенсорные кнопки и один светодиод. Он загорается, если на кнопки нажимают. У него отсутствует камера, дисплей и даже динамик. Вот почему разговаривать приходится с наушниками. 

Джошуа Смит, который является одним из авторов проекта, сделал звонок с прототипа без батареи на обычный Android-смартфон по скайпу. Он сказал: «Привет! Я звоню с телефона, у которого нет батареи». 

Телефон действовал подобно рации. Джошуа Смит нажимал переключатель, когда нужно было что-то сказать. И он отпускал переключатель, когда собеседника нужно было слушать. 

ВАЖНО! Первое поколение девайса. Именно так назвали указанную печатную плату. В прототипах будущего планируют дисплей на электронных чернилах. Он должен будет показывать сообщения, иметь камеру и шифрование разговоров.

Можно ли считать данную технологию новой?

Возможна ли работа телефона без батареи Фото 2
Телефоном применяется обратное рассеяние, отражение любого сигнала от объекта в сторону источника. Явление нашло применение, в частности, в радиолокации. Именно так определяют, где находится самолет. Его положение можно определить с помощью сигнала, отраженного от фюзеляжа и вернувшегося к радару. 

В фотографии обратное рассеяние можно увидеть во время съемки со вспышкой в снегопад. Ведь свет отражается от снежинок. И потому на снимке можно увидеть светлые пятна. 

Интересно, что в 1946 году, благодаря этому явлению, советские спецслужбы получали ценную информацию. Началось все с того, что пионеры подарили американскому послу в Москве вырезанную из дерева государственную эмблему США. Внутри этой эмблемы было спрятано миниатюрное устройство. 

Оно «просыпалось», когда получало сигнал определенной частоты. Когда в это время в помещении кто- то беседовал, то «жучок» принимал звук мембраной, а потом отправлял его вместе с отраженным сигналом. В результате связисты, которые находились где-то рядом, знали, о чем говорят в посольстве.

ВАЖНО! Маленькие девайсы способны общаться между собой, благодаря обратному рассеянию, и не применять батарею. Ведь они улавливают сигналы, их окружающие. Они также отражают их в сторону друг друга и при этом добавляют новую информацию. 

Так в Вашингтонском университете осуществили передачу сведений о платеже с одной платы на другую. Расстояние между ними было 70 сантиметров. Использован был и сигнал телевизионной башни, которая находилась в километре от того места, где проводили испытания. 

Общение между платами было медленное. Скоростью составляла 1 килобит в секунду. Однако для того, чтобы передать текстовое сообщение, этого оказалось вполне достаточно.

Каковы перспективы технологии

Возможна ли работа телефона без батареи Фото 3
Как быстро мы забудем о разряженных телефонах? Не нужно питать иллюзий на этот счет. К сожалению, у технологии существует немало проблем. И самая большая из них — это малая мощность. 

Пока на телефоне без батарейки удалось собрать мощность до 10 микроватт-часов. Ее хватает для того, чтобы сделать звонок. Но ее не хватает, чтобы просто включать обычный телефон. Ведь дисплею необходимо до 400 милливатт-часов, а процессору A9 — до двух тысяч милливатт-часов. Это в 40 тысяч и 200 тысяч раз больше того, что получилось собрать на плате без батареи. 

Телефон нуждается в своей базовой станции. Чисто теоретически он наделен способностью отражать любые сигналы. Однако тогда, когда проводятся тесты, он общался лишь со своей станцией. 

ВАЖНО! В том случае, когда телефон воспользуется сигналом, который осуществлял передачу другой информации, может быть, это создаст помехи, когда звонишь. Телефон не может работать далеко от станции. Когда проводили тесты, то он звонил в 15 метрах от нее. Однако когда отнесешь его подальше, то он выключится.

Что такое пассивный вайфай

Возможна ли работа телефона без батареи Фото 4
Технология «пассивного Wi-Fi» появилась недавно. И благодаря ней удается существенно уменьшить потребление энергии. 

Инженер из Индии Вамси Талла – главный исследователь Университета Вашингтона, который находится в городе Сиэтл. Именно он вместе с другими учеными на протяжении четырех лет изучал, как можно добиться резкого снижения потребления энергии, которое происходит, если мы подключаем наши девайсы к сети Wi-Fi. 

В результате инженером была основана компания Jeeva Wireless. Именно она сегодня реализует технологию «пассивного Wi-Fi» самым разным поставщикам товаров. Тех самых, которые мы применяем каждый день. От мобильников до кофеварок.

ВАЖНО! Эту технология, которая базируется на обратном рассеянии, разработали те же исследователи. Она устроена точно по такому же принципу, как и телефон без батарейки. Она может распространять вайфай, используя пассивные роутеры, которые отражают сигнал главного роутера. 

Пассивный вайфай разработали для интернета вещей. И он не годится для того, чтобы, например, наслаждаться стримом на Twitch. Однако используя его, скажем, можно в цеху построить сеть температурных датчиков, которые могут обойтись без питания. Это ведет к тому, что экономятся и деньги, и энергия. Ведь сети с пассивным вайфаем не нуждаются в энергии настолько, как нуждается в ней главный роутер. 

Пассивные роутеры могут действовать даже почти с нулевым потреблением энергии. Для того чтобы они функционировали, необходимо всего 10-50 микроватт-часов. Для сравнения скажем, что современный экономичный роутер потратит примерно 100 милливатт-часов. А это в десять тысяч раз больше. 

ВАЖНО! Пассивный вайфай в 11 раз быстрее и в тысячу раз экономичнее, чем прочие протоколы для интернета вещей. В частности, Bluetooth LE и ZigBee.

Теперь немного о достоинствах и недостатках данного нового соединения без проводов. 

- Эффективность: это одно из преимуществ новой технологии. Используя его, можно существенно уменьшить потребление энергии.
- Путем снижения потребления электроэнергии мы также сотрудничаем с окружающей средой. Причем не только для того, чтобы вырабатывать электроэнергию, но и для того, чтобы перерабатывать батареи и прочие предметы, которые мы перестали применять.
- Простое управление: для того чтобы работал пассивный Wi-Fi, не нужны какие-либо серьезные изменений в современной технологии. Необходимо всего лишь изменить программное обеспечение маршрутизаторов и микросхем так, чтобы можно было их подключить друг к другу.

Есть ли девайсы, способные работать без батареек

Возможна ли работа телефона без батареи Фото 5
Пассивный вайфай идеально подходит для Интернета вещей. Его применяют для датчиков без проводов, которые контролируют температуру в доме и шлют сигналы системе отопления. Благодаря нему можно построить сеть датчиков, и они будут следить за тем, каково состояние моста. Они также сообщат, если где то появится трещина. 

Плату без батареи можно поместить в брелок с ключами. И тогда от него будут поступать сообщения на телефон о том, где находится связка ключей. 

Без батарей сегодня уже работают RFID-метки. Они также отражают сигналы, но лишь те, которые исходят от считывателя. Представим, что RFID-метка прикреплена к ярлыку рубашки. В таком случае будет автоматическое оформление покупки, как только метка будет поднесена к считывателю. 

ВАЖНО! Даже в том случае, если телефон без батареи в ближайшей перспективе не увидит свет, то пассивный вайфай можно применять в обычном телефоне, и срочно позвонить, даже если батарея разрядилась.

Метки нашли применение на складах. И тогда нет необходимости считывать штрих-код с каждой коробки. Метки можно применить для проезда в метро, как ключ от домофона, или вместо паспорта. Они подойдут и для того, чтобы следить за животными, а также автоматически производить плату за проезд на платных дорогах после того, как машина проехала ворота. А еще для того, чтобы умный холодильник контролировал рацион и срок годности продуктов.



Оставьте комментарий

Попробуйте наше приложение

Загрузить на Google Play приложение Инструкции по эксплуатации