2016 年十大突破技術(shù) —— 空中取電，讓充電更便捷

編者按：近日，MIT 評(píng)出了“2016 年十大突破技術(shù)”，包括：免疫工程，精確編輯植物基因，語(yǔ)音接口，可回收火箭，知識(shí)分享型機(jī)器人，DNA應(yīng)用商店，SolarCity 超級(jí)工廠，Slack 協(xié)作交流軟件，特斯拉自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，空中取電。本文展開(kāi)介紹的是 “ 空中取電” 這項(xiàng)技術(shù)。開(kāi)發(fā)此項(xiàng)技術(shù)的華盛頓大學(xué)研究人員已證明微弱的無(wú)線電信號(hào)確實(shí)能滿足一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)裝置的電能需求。

突破：無(wú)線小工具會(huì)重新利用附近的無(wú)線電信號(hào)，例如Wi-Fi，為自己供電和通信。

意義：將物互聯(lián)網(wǎng)連接的設(shè)備從電池和電源線的束縛中掙脫出來(lái)并開(kāi)辟新用途。

主要研究者：華盛頓大學(xué)、德州儀器、馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校

即使是最小的連接互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備通常也需要電池和電源線。但不需要太長(zhǎng)時(shí)間，科技發(fā)展就可以使小工具工作和通信時(shí)只使用來(lái)自附近的電視、收音機(jī)、手機(jī)或Wi-Fi信號(hào)手機(jī)的電量。華盛頓大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)的技術(shù)已經(jīng)證明互聯(lián)網(wǎng)連接的溫度計(jì)和運(yùn)動(dòng)傳感器甚至是相機(jī)都可以用這種方式供電。

無(wú)線電傳輸并不是一個(gè)新想法，但是，使沒(méi)有常規(guī)電源的設(shè)備進(jìn)行通信是不可能的，因?yàn)樯蔁o(wú)線電信號(hào)非常耗電，并且從收音機(jī)、電視和其他通信設(shè)備收集的無(wú)線電波幾乎不具有能量。

Shyamnath Gollakota 和他的同事Joshua Smith已經(jīng)證明，微弱的無(wú)線電信號(hào)確實(shí)可以提供所有互聯(lián)網(wǎng)小工具的電量需要，這使用了名為后向散射的原理。它們的設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生原始信號(hào)，而是選擇性地反射進(jìn)入的無(wú)線電波從而構(gòu)造新信號(hào)，這有點(diǎn)像受傷的徒步旅行者使用太陽(yáng)和鏡子發(fā)送求救信號(hào)。使用該技術(shù)的小工具正在進(jìn)行修改，以便從給自己供電的信號(hào)中吸收能量。

“我們可以免費(fèi)通信?！盙ollakota說(shuō)。用于公共交通的非接觸式智能卡的RFID芯片也依賴于后向散射，但是它們需要專門的讀取器，并且只可以在幾英寸內(nèi)通信——原因是不僅反射信號(hào)微弱，并且讀取器本身存在一定的干擾。

華盛頓大學(xué)的一項(xiàng)技術(shù)被稱為“無(wú)源Wi-Fi”，它正在通過(guò)一家分公司Jeeva Wireless而被商業(yè)化。它使無(wú)電池小工具通過(guò)后與電腦或智能手機(jī)這類常規(guī)設(shè)備連接。在測(cè)試中，原型“無(wú)源Wi-Fi”設(shè)備已經(jīng)能將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄嚯x到100英尺的地方并通過(guò)墻壁進(jìn)行連接。但這樣做需要改變Wi-Fi接入點(diǎn)的軟件，從而產(chǎn)生用于“無(wú)源Wi-Fi”設(shè)備使用的額外信號(hào)，最終增加其能量消耗。

Smith說(shuō)，“無(wú)源Wi-Fi”消耗的功率只是現(xiàn)有Wi-Fi芯片組的萬(wàn)分之一。它使用藍(lán)牙LE和ZigBee通信標(biāo)準(zhǔn)并在一些小型設(shè)備連接時(shí)消耗千分之一的功率，而且其范圍更廣。使用“無(wú)源Wi-Fi”通信的設(shè)備，例如安全相機(jī)，可以通過(guò)其后向反射的Wi-Fi信號(hào)手機(jī)的能量，或電視或無(wú)線電廣播等信號(hào)為其他電路供電。

研究人員認(rèn)為微弱的“無(wú)源Wi-Fi”設(shè)備可能會(huì)非常便宜，它的價(jià)格或許不到一美元。在未來(lái)的智能市場(chǎng)中，安全攝像機(jī)、溫度傳感器和煙霧報(bào)警器應(yīng)該不再需要更換電池了。

作者M(jìn)ark E. Harris是一名曾獲獎(jiǎng)的來(lái)自英國(guó)的自由記者，現(xiàn)在在西雅圖工作。他于2013年成為麻省理工學(xué)院的一名奈特科學(xué)新聞學(xué)者。Mark的寫作內(nèi)容廣泛，涉及技術(shù)、科學(xué)、商業(yè)、環(huán)境和旅游等方面。

翻譯來(lái)自：蟲洞翻翻  譯者ID：Sylvi_a

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