【導(dǎo)讀】利用WIFI也能為小配件充電？這是否是可能的？利用一個(gè)名為整流器的部件，路由器發(fā)出的無(wú)線電波的能量將被轉(zhuǎn)化為直流電壓，這個(gè)原理類(lèi)似于太陽(yáng)能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能。然后通過(guò)直流變換器將電壓提升到可用的水平。
連入WiFi對(duì)人們來(lái)說(shuō)已經(jīng)是稀松平常的事，但能夠給你的手機(jī)、平板充電的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是不是更讓人激動(dòng)？來(lái)自華盛頓大學(xué)的一只研究團(tuán)隊(duì)就在向無(wú)線充電技術(shù)努力，他們現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了8.5米（28英尺）外的無(wú)線電力傳輸。該團(tuán)隊(duì)的無(wú)線充電技術(shù)只需要兩個(gè)部件：一個(gè)接入點(diǎn)（路由器），一個(gè)定制的傳感器。研究員Vamsi Talla解釋道：“傳感器用來(lái)收集無(wú)線電頻率能量并把它轉(zhuǎn)換成交流電。而第二個(gè)路由器接入點(diǎn)則是一個(gè)單純的軟件改動(dòng)，我們重新編程了路由器的軟件系統(tǒng)，讓它能夠同時(shí)發(fā)射WiFi信號(hào)和無(wú)線電能量。也就是說(shuō)讓路由器在保持原有功能的同時(shí)具有發(fā)送電力的能力。”
這個(gè)看起來(lái)略顯山寨的改動(dòng)其實(shí)是一個(gè)非常關(guān)鍵的無(wú)線充電技術(shù)，先前Energous也曾推出一套無(wú)線充電設(shè)備，但他們要求購(gòu)置一臺(tái)全新的電力發(fā)送設(shè)備而且這個(gè)設(shè)備還不支持發(fā)送WiFi信號(hào)。而華盛頓大學(xué)的團(tuán)隊(duì)則可以讓兩者并存，換句話說(shuō)，他們可以更有效的利用路由器已經(jīng)發(fā)射出的信號(hào)能量。
在技術(shù)層面講，WiFi信號(hào)是會(huì)相互干涉的，也就是說(shuō)任何路由器能夠發(fā)出的總信號(hào)容量是有限的。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)了，電力信號(hào)就會(huì)弱。但來(lái)自華盛頓的團(tuán)隊(duì)想出了一個(gè)“兩全”的方法，既保持了高強(qiáng)度網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，又不減弱充電能力。研究員 Bryce Kellogg表示：“我們優(yōu)化了路由器，讓能量在三個(gè)互不重疊的WiFi頻率上傳輸，而不是一只獨(dú)占一個(gè)頻率。”
團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在溫度傳感器、攝像機(jī)和可充電電池上測(cè)試過(guò)自己的技術(shù)，分別在6米、5米、8.5米的距離上進(jìn)行了測(cè)試。如果他們的實(shí)驗(yàn)太小兒科也不要怪他們，F(xiàn)CC對(duì)無(wú)線電力傳輸有法規(guī)限制。將來(lái)若放松這條限制，應(yīng)該會(huì)看到無(wú)線充電技術(shù)飛速發(fā)展。
團(tuán)隊(duì)表示他們目前的成果只是對(duì)理論的一種驗(yàn)證，遠(yuǎn)不是這個(gè)技術(shù)的極限，他們正在努力讓無(wú)線充電變得更好更實(shí)用。忘記電源和電池吧，我們需要的能量已經(jīng)在我們身邊了。我們需要做的就是用最有效的辦法收集它們。
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利用WIFI也能為小配件充電？
我們的家里似乎經(jīng)常是各種電線和充電器纏繞成一團(tuán)糟。但這一問(wèn)題很可能將發(fā)生改變。目前使用我們周?chē)臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)來(lái)為我們的小配件充電的研究正常進(jìn)行之中。
使用周?chē)臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)來(lái)充電
在美國(guó)西雅圖，六個(gè)家庭參與了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)里被改良的電子設(shè)備以及一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)路由器被放在他們的家里。在24小時(shí)內(nèi)，這些設(shè)備將僅通過(guò)路由器的信號(hào)進(jìn)行充電，同時(shí)路由器還將為家庭提供無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
這是否是可能的？利用一個(gè)名為整流器的部件，路由器發(fā)出的無(wú)線電波的能量將被轉(zhuǎn)化為直流電壓，這個(gè)原理類(lèi)似于太陽(yáng)能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能。然后通過(guò)直流變換器將電壓提升到可用的水平。
這個(gè)系統(tǒng)可以用于為溫度傳感器和無(wú)儲(chǔ)備電池的低分辨率相機(jī)以及帶電的標(biāo)準(zhǔn)電池充電。困難的部分在于讓路由器持續(xù)的提供足夠的能量，研究小組成員、美國(guó)華盛頓大學(xué)西雅圖分校的研究員范姆斯·塔娜（Vamsi Talla）這樣說(shuō)道。
當(dāng)某人上網(wǎng)瀏覽網(wǎng)頁(yè)時(shí)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)是活躍的，它可以被用于為設(shè)備充電。但如果沒(méi)有人在上網(wǎng)，那么這個(gè)信號(hào)就處于未激活狀態(tài)。“使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信，你只會(huì)在有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)進(jìn)行信號(hào)傳輸。”塔娜說(shuō)道。“但是對(duì)于充電而言，你希望它一直在傳輸數(shù)據(jù)。這兩者之間存在很明顯的不匹配。”
為了解決這一問(wèn)題，研究小組研發(fā)了一款軟件可以在沒(méi)有人使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)，在不同的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通道里發(fā)送無(wú)意義的數(shù)據(jù)。小型設(shè)備可以使用它作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分，英國(guó)雷丁大學(xué)的本·波特（Ben Potter）這樣說(shuō)道。“我們的目的是在我們的周?chē)h(huán)境里擁有更多傳感器。微晶片的創(chuàng)新意味著它們的運(yùn)行所耗費(fèi)的功率更小。對(duì)于那種類(lèi)型的應(yīng)用，這是一項(xiàng)有趣的科技。”
問(wèn)題在于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法提供非常強(qiáng)大的信號(hào)。在很多國(guó)家里無(wú)線網(wǎng)絡(luò)受到嚴(yán)格的規(guī)范——例如美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)限制無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的功率在1瓦特以?xún)?nèi)。一個(gè)iPhone充電器的功率需求至少是5瓦特，且它對(duì)輸出端沒(méi)有任何要求。
美國(guó)華盛頓貝爾維尤的公司Ossia對(duì)此提出了一個(gè)解決方案。它有一個(gè)名為Cota的系統(tǒng)，可以規(guī)避美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)的規(guī)范——它設(shè)計(jì)了一款無(wú)線無(wú)線網(wǎng)絡(luò)集線器可以以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)頻率傳輸無(wú)線電波，但卻不會(huì)發(fā)送通信信號(hào)。
Cota的設(shè)置可用產(chǎn)生高達(dá)20瓦特的功率，但它只為一個(gè)手機(jī)提供一瓦特的功率。Ossia公司的CEO哈塔姆·澤伊內(nèi)（Hatem Zeine）表示這足以在一天內(nèi)為iPhone 5充電數(shù)次，如果它可以持續(xù)獲取這一信號(hào)的話。
“與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不一樣，我們的功率信號(hào)是未被調(diào)整的，”澤伊內(nèi)說(shuō)道。“這一個(gè)持續(xù)的電波，但其中并沒(méi)有任何信息。”被充電的設(shè)備上的解調(diào)芯片將告訴集線器它是從Cota里上千個(gè)天線里的哪一根接收信號(hào)。這些天線本身是活躍的，整個(gè)系統(tǒng)可以忽略房間里的其它物體，例如人體。
位于英國(guó)倫敦的咨詢(xún)公司Navigant的IT基礎(chǔ)設(shè)施研究人員艾瑞克·伍茲（Eric Woods）認(rèn)為未來(lái)城市和智能家庭里的很多傳感器將都需要這種類(lèi)型的技術(shù)。由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)的傳感器可以被用于檢測(cè)空氣質(zhì)量或者整個(gè)城市的系統(tǒng)的狀態(tài)。“無(wú)需再擔(dān)心電池的問(wèn)題將移除探索這類(lèi)科技所面臨的障礙之一。”
