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美国研发出首台无电池移动电话
发布时间:2017-07-07    来源:本站原创    浏览次数:
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华盛顿大学2017年7月5日,华盛顿大学的工程人员设计出世界上首台无需安装电池,仅需数微瓦电力即可拨打电池的手机,手机可从环境无线电波或光线中收集所需能量。研究团队利用商业现货组件组装了这部无电池手机原型,并进行了与基站之间进行通信的测试。

 

研究人员认为,将模拟信号转换为电话可以理解数字数据的步骤是主要的耗电环节,这一转换技术不作出改变则不可能设计出无电池手机。此次开发出的无电池手机利用接打电话时麦克风和扬声器的振动。通过一个与这些组件连接的天线,将振动转换对蜂窝基站发射的标准模拟无线电信号的修改。这一将语音转换为模拟信号的过程几乎没有电力消耗。

 

为了传输语音,无电池电话利用麦克风在振动将语音变为反射信号。为了接听语音,无电池电话将编码无线电信号转换为扬声器的声音振动。在原型机中,用户用一个按钮切换发送和接听模式。

 

通过在电路版上安装市场上可以买到的组件,研究团队演示了无电池手机原型机可以实现基础的电话功能,包括发送语音、数据和接收来自按钮的输入。通过使用SKYPE软件,用户可接听电话,拨号和接听等待。

 

研究团队设计了一个自定义基站用于发送和接收无线电信号,该技术完全可以被集成到现有标准移动电话网络基础设施和WIFI路由器中。

 

无电池手机实际上还是需要一些电力来进行操作的,原型机的设计功率是3.5微瓦。华盛顿大学研究人员演示了两种从环境中收集能量的方法,包括从10米外电话基站发射的无线电信号中收集能量。利用米粒大小的太阳能电池收集环境光得到的电力,可以驱动该无电池手机原型机与15外的基站通信。

 

手机通话需要持续的电力保障,这也是无电池手机环境能量收集面临的最大挑战。有许多能量收集技术,如温差电、加速计、振动能量收集等。但这些能量收集技术都无法保持手机在通话过程中获得持续电力。

 

  研究人员的下一步计划包括进一步提高无电池手机的通话距离,通过加密让通话更安全,以及安装电子墨水屏以显示视频信息等。