هاتف خلوى بدون بطارية معلومات عن المحمول الموبايل بدون بطارية

Advertisements

 

هاتف خلوى بدون بطارية معلومات عن المحمول الموبايل بدون بطارية يسعى مصنعو الهواتف باستمرار إلى إنشاء منتجات جديدة يمكن أن تعمل لفترة أطول بشحن بطارية واحدة ولكن فريق المهندسين في جامعة واشنطن (UW) قد قطع شوطًا إضافيًا:

لقد صنعوا هاتفًا خلويًا لا يحتاج إلى بطارية في الكل.

لا يبدو أنه هاتف خلوي نموذجي  إنها لوحة دوائر مطبوعة بسيطة مع الأساسيات العارية لجعل المكالمات الهاتفية ممكنة بما في ذلك ميكروفون ولوحة أرقام ومقبس سماعة رأس. ولكن في حين أنه قد لا يصمد أمام الجاذبية الجمالية لجهاز iPhone فلا داعي للقلق بشأن توقف شحن الهاتف دون سابق إنذار.

لا يزال الهاتف يستخدم الكهرباء – فهو يحصد الطاقة من مصادر أخرى مثل ضوء الشمس وموجات الراديو. استخدم الفريق صمامات ضوئية لامتصاص الفوتونات من مصادر الضوء وتوليد الكهرباء. لضغط العصير الكهربائي من موجات الراديو يحتاج الهاتف فقط إلى هوائي. (نُشرت التفاصيل في ورقة بحثية في وقائع ACM حول التقنيات التفاعلية والجوالة القابلة للارتداء والمنتشرة في كل مكان).

Advertisements

 

 

عندما تتفاعل الموجات الراديوية مع الهوائي تحفز الموجات الكهرباء على التدفق عبر الهوائي. يمكنك بالفعل حصاد الكهرباء من خلال موجات الراديو بنفسك. تقوم أجهزة الراديو البسيطة جدًا بذلك دون الحاجة إلى بطارية – يمكنك تعلم كيفية بناء واحدة في مقالنا كيف يعمل الراديو.

بينما تحمل موجات الراديو الطاقة ونحن محاطون بأجهزة إرسال تولد هذه الموجات هذا لا يعني أنه يمكنك تشغيل منزلك عن طريق ربط جميع الأجهزة الإلكترونية الخاصة بك بالهوائيات.

وذلك لأن انتشار الموجات الراديوية يتبع قانون التربيع العكسي – تضعف قوة الإشارة اللاسلكية بمقدار مربع المسافة من المرسل. لا يستغرق الأمر وقتًا طويلاً قبل أن تكون بعيدًا جدًا عن جهاز الإرسال لحصد ما يكفي من الكهرباء للقيام بعمل مفيد.

يتطلب إجراء مكالمة هاتفية أن يكون للجهاز الذي تستخدمه طاقة مستمرة.

قال بريس كيلوج مؤلف مشارك في الورقة وهو طالب دكتوراه في الهندسة الكهربائية في جامعة كاليفورنيا في بيان صحفي:

“لا يمكنك أن تقول مرحبا وانتظر لمدة دقيقة حتى ينام الهاتف ويحصد ما يكفي من الطاقة لمواصلة الإرسال”. “كان هذا هو التحدي الأكبر – كمية الطاقة التي يمكنك جمعها فعليًا من الراديو أو الضوء المحيط هي في حدود 1 أو 10 ميكروات. لذا كان من الصعب جدًا تحقيق عمليات الهاتف في الوقت الفعلي دون تطوير نهج جديد تمامًا للإرسال وتلقي الكلام “.

للتغلب على هذه المشكلة صمم الفريق محطة أساسية تنقل إشارات التردد اللاسلكي إلى الهاتف الخلوي الخالي من البطارية. مع كل من المحطة الأساسية والثنائيات الضوئية يمكن للهاتف العمل حتى 50 قدمًا أو حوالي 15 مترًا من المحطة الأساسية.

إجراء مكالمة بسيطة. ما عليك سوى الضغط على رقم الهاتف الذي تريد الاتصال به وترسل لوحة الدائرة هذه المعلومات عبر موجات الراديو إلى المحطة الأساسية في حزمة رقمية.

تأخذ المحطة الأساسية هذه البيانات وتقوم بإجراء مكالمة عبر سكايب إلى شبكة خلوية. لا تزال المحطة على اتصال بالهاتف عبر موجات الراديو مما يسمح للمتصل بسماع الجانب الآخر من المحادثة. للتحدث ما عليك سوى الضغط مع الاستمرار على زر لتنشيط الميكروفون.

يعني التصميم البسيط أن الهاتف يعمل على عدد قليل من الميكروات. على الرغم من نهج الطاقة المنخفضة فإن النتيجة مذهلة للغاية.

 

Advertisements