İLK BATARYASIZ CEP TELEFONU, ORTAM ENERJİSİNİ TOPLAYARAK ÇALIŞIYOR

    İlk bataryasız cep telefonu, ortam enerjisini toplayarak çalışıyor

    (UW mühendisleri, yalnızca birkaç mikrowatt güç kullanarak arama yapabilen ve alabilen ilk batarya içermeyen cep telefonunu tasarladılar.)

         Washington Üniversitesi araştırmacıları, şarj cihazlarının, kabloların ve nesli tükenen telefonların ötesine geçme konusunda önemli bir sıçrama yaparak pil (batarya) gerektirmeyen bir cep telefonu icat ettiler. Bunun yerine, telefon, ihtiyacı olan birkaç mikrowatt değerindeki enerjiyi ortam radyo sinyallerinden veya ışıktan toplar.

         Ekip ayrıca bataryasız telefonu kullanarak Skype görüşmeleri yaparak ve temel düzeyde baz istasyonlarıyla iletişime geçerek ticari olarak üretilebileceğini gösterdi.

         Yeni teknoloji, 1 Temmuz'da yayınlanan, Etkileşimli, Mobil, Giyilebilir ve Ubiquitous Teknolojiler Üzerindeki Hesaplama Makineleri Derneği Bildiriler Kitabında yayınlanan bir makalede ayrıntılı olarak belirtilmiştir.

         Washington Üniversitesindeki Paul G. Allen, Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Okulu'ndan doçent Shyam Gollakota, "neredeyse sıfır güç tüketen ilk işleyen cep telefonunun bu olduğuna inanıyoruz," dedi. “ Bunu başarabilmek için, ortamdan topladığı düşük enerji ile çalışabilen bir cihazın tasarımı için yeniden düşünmemiz gerekiyordu.

         Washington Üniversitesi bilgisayar bilimcileri ve elektrik mühendisleri ekibi, sesin bir telefonun anlayabileceği dijital verilere aktaran analog sinyalleri dönüştüren en modern hücresel yayınlarda güç harcayan bir adımı ortadan kaldırdı. Bu işlem çok fazla enerji harcar ve çevresel güç kaynaklarını kullanan bir telefon tasarlamak imkansızdır.

    (Washington Üniversitesi mühendisleri, yalnızca birkaç mikrowatt güç tüketen ilk bataryasız cep telefonu tasarımını sundular. Yeni tasarım bağlantı iletişimleri arasında gerçek zamanlı olarak geçiş yapabiliyor. Allen Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Okulu ve UW Elektrik Mühendisliği Bölümü'nden araştırmacılar tarafından geliştirilen sistem, konuşmanın aktarılmasını ve alınmasını optimize ederken aynı zamanda pilsiz bir cep telefonunun kesintisiz çalışmasını sağlayan güç toplar.)

         Bunun yerine bataryasız cep telefonu, birinin bir telefonla konuşması veya bir çağrı dinlemesi durumunda ortaya çıkan bir telefonun mikrofonunda veya hoparlöründe bulunan küçük titreşimlerden yararlanır.

         Bu bileşenlere bağlı bir anten, söz konusu hareketi bir hücresel baz istasyonu tarafından yayınlanan standart analog radyo sinyalindeki değişikliklere dönüştürür. Bu işlem, esas olarak, yansıyan radyo sinyallerindeki konuşma kalıplarını hemen hemen hiç güç kullanmayan bir şekilde kodlar.

         Konuşmayı iletmek için, telefon, yansıyan sinyallerdeki konuşma kalıplarını kodlamak için cihazın mikrofonundaki titreşimleri kullanır. Konuşma yapmak için, kodlanmış radyo sinyallerini, telefonun hoparlörü tarafından toplanan ses titreşimlerine dönüştürür. Prototip cihazda, kullanıcı bu iki "verici" ve "alıcı" mod arasında geçiş yapmak için bir düğmeye basar.

         Bir baskılı devre kartında hazır bileşenleri kullanarak ekip, prototipin konuşma ve verileri ileten, düğmeler aracılığıyla kullanıcı girdisi alan temel telefon işlevlerini gerçekleştirebildiğini gösterdi. Fakülte başkanı Joshua Smith ”Cep telefonu bugün en çok bağımlı olduğumuz cihaz. Pil olmadan kullanılmak isteyen bir cihaz olsaydı bu cep telefonu olurdu.”,” üzerinde çalışmakta olduğumuz konuda elde etiklerimiz bu gün çok heycan verici bir gelişmelerdir gelecekteki cihazları etkileyebileceğine inanıyorum.” diye belirtti

    İlk bataryasız cep telefonu, ortam enerjisini toplayarak çalışıyor

    (UW Elektrik Mühendisliği Bölümü ve Allen Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Okulu araştırma ekibi (soldan sağa): Vamsi Talla, Wu Meiling, Sam Crow, Joshua Smith, Bryce Kellogg ve Shyam Gollakota.)

         Ekip, radyo sinyallerini iletmek ve almak için özel bir baz istasyonları tasarladı. Ancak bu teknoloji, çağrı yapmak için yaygın olarak kullanılan standart hücresel ağ altyapısına veya Wi-Fi yönlendiricilerine entegre edilebilir. UW elektrik mühendisliği doktora öğrencisi ve “Allen School” araştırma ortağı olan Vamsi Talla, .”Gelecekte, tüm hücre kuleleri veya Wi-Fi yönlendiricilerin yerleşik baz istasyon teknolojimizle birleştirileceğini düşünüyoruz, ve her evde eğer Wi-Fi yönlendiricisi varsa, her yerde pilsiz bir cep telefonu kapsama alanı bulabileceksiniz.” Dedi.

         Bataryasız telefon bazı işlemleri gerçekleştirmek için hala az miktarda enerjiye sahip. Prototip 3,5 mikrowatt'lık bir enerji barındırmaktadır.

         UW araştırmacıları, bu küçük miktardaki enerjiyi iki farklı kaynaktan toplamayı başardı. Batarya içermeyen telefon prototipi, bir baz istasyonu tarafından 30 metre uzaklığa kadar iletilen ortam radyo sinyallerinden toplanan güçle çalışabilmekte. Ortam ışığını kullanan, küçük bir güneş pili kullanan cihaz, 15 m uzaklıktaki bir baz istasyonu ile iletişim kurabildi.

         Sıcaklık algılayıcıları veya ivmeölçer gibi çevre enerji kaynaklarına dayanan birçok bataryasız teknoloji, aralıklı işlemlerle gücü korur. Bir okuma alır ve sonra bir sonraki görevini yapacak kadar enerji toplarken bir iki dakika uyku durumuna geçer. Buna karşılık, bir telefon görüşmesi, konuşmanın sürdüğü sürece cihazın sürekli çalışmasını gerektirir.

         Bir UW elektrik mühendisliği doktora öğrencisi olan Bryce Kellogg, "Telefonu uyku moduna geçirmek ve harcamaya yetecek kadar enerji toplamak için bir dakika bekleyemezsiniz" dedi. "En büyük zorluk bu çevre radyosundan ya da ışıktan elde edebileceğiniz güç miktarı 1 ya da 10 mikrowatt düzeyindeydi. Gerçek zamanlı telefon işlemleri, konuşmayı aktarmak ve almak için tamamen yeni bir yaklaşım geliştirmeden amacımıza ulaşmamız gerçekten zor oldu "dedi.

         Ardından, araştırma ekibi, pilsiz telefonun çalışma aralığını iyileştirmeye ve görüşmelerin şifrelenerek güvenli hale getirilmesini planlıyor. Ekip ayrıca, batarya barındırmayan bir cep telefonundan video akışı yapmak ve düşük güçte E-mürekkep ekranları kullanarak telefona görsel bir görüntüleme özelliği eklemek için çalışıyor.

         

    Çeviri: Celal DEMİRTAŞ

    Kaynak:University of Washington

    Link:http://www.washington.edu/news/2017/07/05/first-battery-free-cell-phone-makes-calls-by-harvesting-ambient-power/?utm_source=uwhp&utm_medium=tiles&utm_campaign=battery-free-cell-phone" target="_blank

    Yayınlama tarihi: 09.07.2017

.
.