Хотя вы, возможно, только начинаете пользоваться преимуществами 5G, исследователи уже усердно работают над шестым поколением и предвкушают “силу света”.
Одним из самых многообещающих прорывов в телекоммуникациях 6G считается возможность Visible Light Communication (VLC – коммуникация через свет), которая использует свет для передачи информации. Теперь же группа ученых из Массачусетского университета в Амхерсте, США, объявила об изобретении недорогого инновационного способа сбора ненужной VLC энергии. Ключевое – это использование человеческого тела в качестве антенны. Так, энергия может быть переработана для питания множества переносных устройств или даже, возможно, более крупной электроники.
Альтернативная энергетика
«VLC довольно прост и интересен», — говорит Джи Сюн, профессор информационных и компьютерных наук Университета Массачусетса в Амхерсте и старший автор новой статьи. «Вместо того, чтобы использовать радиосигналы для беспроводной передачи информации, можно использовать свет от светодиодов, которые могут включаться и выключаться до миллиона раз в секунду». Отчасти привлекательность VLC заключается в том, что инфраструктура уже есть везде: дома, автомобили, уличные фонари и офисы освещаются светодиодными лампочками, которые также могут передавать данные. «Все, что имеет камеру, например наши смартфоны, планшеты или ноутбуки, – может быть приемником», — говорит Сюн.
Ранее Джин Сюн и Минхао Цуй, аспирант кафедры информационных и компьютерных наук, показали, что в системах VLC происходит значительная «утечка» энергии, поскольку светодиоды также излучают «радиочастотные сигналы бокового канала» или радиоволны. Если эту утечку радиочастотной энергии собрать, то ее можно было бы использовать для других целей. Первой задачей команды было разработать антенну из скрученного медного провода для сбора “просочившегося” радиочастотного сигнала. Но как максимально увеличить сбор энергии? Команда экспериментировала со всевозможными деталями конструкции, от толщины провода до количества его скручиваний.
Однако замечено, что эффективность антенны зависит от того, к чему она прикасается. Катушку пробовали класть на пластик, картон, дерево и сталь, а также прикладывать ее к стенам разной толщины, включенным и выключенным телефонам и ноутбукам. В какой-то момент Минхао Цуй пришла в голову идея посмотреть, что будет, когда катушка соприкоснется с человеческим телом.
Человек-батарейка
Сразу же стало очевидно, что человеческое тело - хорошая среда для усиления способности катушки собирать утечку радиочастотной энергии: увеличение собранной энергии было примерно в десять раз больше.
После долгих экспериментов команда придумала «Браслет+», простую спираль из медной проволоки, которую носят как браслет на верхней части предплечья. Сообщается, что дизайн можно адаптировать для ношения в качестве кольца, ремня, ножного браслета или ожерелья, но правильный баланс сбора энергии и удобства ношения при этом не пострадают.
«Дизайн дешевый — менее пятидесяти центов», — отмечают авторы, чья статья получила награду за лучшую статью на конференции Ассоциации вычислительной техники по встраиваемым сетевым сенсорным системам. «Наш “браслет +” может достигать микроватт, что достаточно для поддержки многих датчиков: к примеру, датчики мониторинга здоровья, которым требуется мало энергии для работы из-за их низкой частоты дискретизации и длительного режима сна. В конечном счете, мы хотим иметь возможность собирать ненужную энергию из всех видов источников, чтобы питать технологии будущего», — заключил Сюн.
