미래의 배터리없는 휴대폰 내부

배터리: 당신은 그들과 함께 살 수없고, 그들 없이는 살 수 없으며, 나는 당신이 지금 나와 함께 끄덕이는 것을 알고 있기 때문에 그 진부한 소리를 외칩니다. 스마트 폰 배터리 팩은 더 커져서 오래 지속되며 대다수는 빠른 충전 기술을 사용하고 있습니다. 그러나 죽은 배터리는 특히 모바일 장치에 의존하기 때문에 여전히 큰 어려움이되고 있습니다.

그러나 배터리에 대해 전혀 걱정할 필요가 없다면 어떻게해야합니까? 아니면 매일 밤 충전 되나요? 하루 중 주스가 소진되는 것에 대해 걱정할 필요가 없다면 어떻게해야합니까? 워싱턴 대학의 연구원들은 그 현실을 향해 노력하고 있습니다. 그들은 케이블과 실제 배터리 팩없이 스마트 폰의 전력을 수확하는 방법을 발견했습니다. 대신 전화는 주변 라디오 신호와 조명에만 의존합니다. 배터리가없는 스마트 폰과 같은 소리입니다.

제로 전력 필요

사진 크레디트: Mark Stone / University of Washington

워싱턴 대학교 (University of Washington)의 부교수 인 Shyam Gollakota 연구원은 배터리가없는 휴대폰을 "거의 제로 전력을 소비하는 최초의 기능성 휴대폰"이라고 말했다. 그것은 전화기의 마이크로폰과 스피커에서 작은 진동을 이용하고 이러한 동작을 셀룰러 기지국을 통해 통신 할 수있는 아날로그 무선 신호로 변환함으로써 작동합니다. "이 과정은 본질적으로 전력을 거의 사용하지 않는 방식으로 반사 된 무선 신호의 음성 패턴을 인코딩합니다." "음성을 전송하기 위해 휴대폰은 장치의 마이크에서 진동을 사용하여 반사 된 신호의 음성 패턴을 인코딩합니다. 음성을 수신하려면 인코딩 된 무선 신호를 휴대폰의 스피커에서 포착 한 소리 진동으로 변환합니다."

거의 제로 전력을 소비하는 최초의 기능 휴대 전화.

이 장치는 현재 버튼을 눌러 전송 및 청취 모드 간을 전환해야하므로 일반 스마트 폰과 같은 터치 앤 고 경험이 아닙니다. 그러나 미래에는이 기술을 표준 셀룰러 네트워크 인프라 및 Wi-Fi 라우터에 통합하여 무 배터리 휴대폰 커버리지를 제공 할 수 있습니다.

나는 배터리가없는 프로젝트의 연구원 인 Vamsi Talla에게 배터리가없는 휴대폰과 그러한 장치에 전원을 공급하는 데 필요한 것에 대해 이야기했습니다. Talla는“우리 그룹은 지난 5 년간 배터리가 필요없는 장치와 저전력 통신을 위해 노력해왔다. "이 프로젝트는 우리가 개발 한 몇 가지 기술을 기반으로합니다. 예를 들어, 배터리가없는 전화기는 2012 년에 개발 한 제로 파워 아날로그 백스 캐터 마이크를 사용합니다. 그런 다음이를 아날로그 헤드폰 시스템 및 주변 백스 캐터 통신과 결합했습니다."

탈라와 두 명의 대학원생과 두 명의 교수로 구성된 연구 그룹은 처음에 2016 년 초에 프로젝트를 시작했다. "전화 하드웨어의 두 가지 하드웨어 버전을 만들었다"고 그는 말했다. 초기는 셀 타워를 통해 전송되는 주변 RF 신호에 의해 구동됩니다. 두 번째는 "일반적인 사무실이나 가정 환경에서 주변 광으로부터 에너지를 수확하기위한 작은 광 다이오드 (태양 전지)"를 추가했습니다. RF 불모의 상황 (예: 숲이나 어딘가에 있지 않은 상황)에서 휴대 전화는 주변의 빛을 모아 전력을 얻습니다.

사진 크레디트: University of Washington, 배터리 프리 핸드폰

무 배터리 폰 프로토 타입은 Radio Shack에서 구입할 수있는 여러 구성 요소로 구성되어 있습니다. 안테나, 주변 RF 신호 및 태양 전지에서 에너지를 포착하는 전력 수확기, 음성, 녹음기, 수신기, 헤드폰 잭, 디지털 통신 시스템, 소형 마이크로 컨트롤러 및 장치 작동에 도움이되는 몇 개의 LED 및 정전 식 터치 버튼을 녹음하고 전송합니다. 그러나 그런 종류의 전력을 공급하기에 충분한 에너지가 생성되지 않기 때문에 언제라도 장치에서 게임을 할 것으로 기대하지 마십시오. Talla는“우리는 해당 부품을 재 설계하지 않으면 RF 파로 만 전력을 공급하기 어려울 수있다.

무 배터리 폰 프로토 타입은 Radio Shack에서 구입할 수있는 여러 가지 구성 요소로 구성됩니다.

현재 전화는 주변 광 및 RF 신호에서 사용 가능한 것보다 최대 10 배 많은 전력을 소비합니다. 연구팀은 몇 마이크로 와트로 음성을 송수신하는데 필요한 전력을 줄여야했다. 탈라가 설명했다. "RF 신호에서 수집 할 수있는 전력량은 전화와 셀 타워 사이의 거리에 따라 다릅니다. 일반적으로 주변 RF 신호에서 1 ~ 100 마이크로 와트를 수확 할 수 있습니다. 우리는 배터리가없는 전화기의 아키텍처를 재 설계하여 전력을 줄였습니다. 사용 가능한 적은 양의 전력으로 지속적으로 전력을 공급받을 수 있도록 약 10, 000 배 정도의 전력 소비가 가능합니다."

연구팀의 다음 목표는 배터리가없는 전화의 작동 범위를 개선하고 대화가 암호화되도록하는 것입니다.

배터리가없는 유니콘 (휴대폰)에 대해 더 알고 싶다면 7 월 초에 출판 된 연구 논문 전체를 읽어보십시오. Battery Free Phone 프로젝트의 공식 페이지에서도 볼 수 있습니다.