【導(dǎo)讀】利用WIFI也能為小配件充電？這是否是可能的？利用一個名為整流器的部件，路由器發(fā)出的無線電波的能量將被轉(zhuǎn)化為直流電壓，這個原理類似于太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能。然后通過直流變換器將電壓提升到可用的水平。
連入WiFi對人們來說已經(jīng)是稀松平常的事，但能夠給你的手機、平板充電的無線網(wǎng)絡(luò)是不是更讓人激動？來自華盛頓大學(xué)的一只研究團隊就在向無線充電技術(shù)努力，他們現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了8.5米（28英尺）外的無線電力傳輸。該團隊的無線充電技術(shù)只需要兩個部件：一個接入點（路由器），一個定制的傳感器。研究員Vamsi Talla解釋道：“傳感器用來收集無線電頻率能量并把它轉(zhuǎn)換成交流電。而第二個路由器接入點則是一個單純的軟件改動，我們重新編程了路由器的軟件系統(tǒng)，讓它能夠同時發(fā)射WiFi信號和無線電能量。也就是說讓路由器在保持原有功能的同時具有發(fā)送電力的能力。”
這個看起來略顯山寨的改動其實是一個非常關(guān)鍵的無線充電技術(shù)，先前Energous也曾推出一套無線充電設(shè)備，但他們要求購置一臺全新的電力發(fā)送設(shè)備而且這個設(shè)備還不支持發(fā)送WiFi信號。而華盛頓大學(xué)的團隊則可以讓兩者并存，換句話說，他們可以更有效的利用路由器已經(jīng)發(fā)射出的信號能量。
在技術(shù)層面講，WiFi信號是會相互干涉的，也就是說任何路由器能夠發(fā)出的總信號容量是有限的。無線網(wǎng)絡(luò)信號強了，電力信號就會弱。但來自華盛頓的團隊想出了一個“兩全”的方法，既保持了高強度網(wǎng)絡(luò)信號，又不減弱充電能力。研究員 Bryce Kellogg表示：“我們優(yōu)化了路由器，讓能量在三個互不重疊的WiFi頻率上傳輸，而不是一只獨占一個頻率。”
團隊已經(jīng)在溫度傳感器、攝像機和可充電電池上測試過自己的技術(shù)，分別在6米、5米、8.5米的距離上進行了測試。如果他們的實驗太小兒科也不要怪他們，F(xiàn)CC對無線電力傳輸有法規(guī)限制。將來若放松這條限制，應(yīng)該會看到無線充電技術(shù)飛速發(fā)展。
團隊表示他們目前的成果只是對理論的一種驗證，遠不是這個技術(shù)的極限，他們正在努力讓無線充電變得更好更實用。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糟。但這一問題很可能將發(fā)生改變。目前使用我們周圍的無線網(wǎng)絡(luò)信號來為我們的小配件充電的研究正常進行之中。
使用周圍的無線網(wǎng)絡(luò)信號來充電
在美國西雅圖，六個家庭參與了一項實驗，在實驗里被改良的電子設(shè)備以及一個無線網(wǎng)絡(luò)路由器被放在他們的家里。在24小時內(nèi)，這些設(shè)備將僅通過路由器的信號進行充電，同時路由器還將為家庭提供無線網(wǎng)絡(luò)。
這是否是可能的？利用一個名為整流器的部件，路由器發(fā)出的無線電波的能量將被轉(zhuǎn)化為直流電壓，這個原理類似于太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能。然后通過直流變換器將電壓提升到可用的水平。
這個系統(tǒng)可以用于為溫度傳感器和無儲備電池的低分辨率相機以及帶電的標(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）這樣說道。
當(dāng)某人上網(wǎng)瀏覽網(wǎng)頁時，無線網(wǎng)絡(luò)信號是活躍的，它可以被用于為設(shè)備充電。但如果沒有人在上網(wǎng)，那么這個信號就處于未激活狀態(tài)。“使用無線網(wǎng)絡(luò)通信，你只會在有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時進行信號傳輸。”塔娜說道。“但是對于充電而言，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。”
為了解決這一問題，研究小組研發(fā)了一款軟件可以在沒有人使用網(wǎng)絡(luò)時，在不同的無線網(wǎng)絡(luò)通道里發(fā)送無意義的數(shù)據(jù)。小型設(shè)備可以使用它作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分，英國雷丁大學(xué)的本·波特（Ben Potter）這樣說道。“我們的目的是在我們的周圍環(huán)境里擁有更多傳感器。微晶片的創(chuàng)新意味著它們的運行所耗費的功率更小。對于那種類型的應(yīng)用，這是一項有趣的科技。”
問題在于無線網(wǎng)絡(luò)無法提供非常強大的信號。在很多國家里無線網(wǎng)絡(luò)受到嚴(yán)格的規(guī)范——例如美國聯(lián)邦通信委員會限制無線網(wǎng)絡(luò)的功率在1瓦特以內(nèi)。一個iPhone充電器的功率需求至少是5瓦特，且它對輸出端沒有任何要求。
美國華盛頓貝爾維尤的公司Ossia對此提出了一個解決方案。它有一個名為Cota的系統(tǒng)，可以規(guī)避美國聯(lián)邦通信委員會的規(guī)范——它設(shè)計了一款無線無線網(wǎng)絡(luò)集線器可以以無線網(wǎng)絡(luò)頻率傳輸無線電波，但卻不會發(fā)送通信信號。
Cota的設(shè)置可用產(chǎn)生高達20瓦特的功率，但它只為一個手機提供一瓦特的功率。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)獲取這一信號的話。
“與無線網(wǎng)絡(luò)不一樣，我們的功率信號是未被調(diào)整的，”澤伊內(nèi)說道。“這一個持續(xù)的電波，但其中并沒有任何信息。”被充電的設(shè)備上的解調(diào)芯片將告訴集線器它是從Cota里上千個天線里的哪一根接收信號。這些天線本身是活躍的，整個系統(tǒng)可以忽略房間里的其它物體，例如人體。
位于英國倫敦的咨詢公司Navigant的IT基礎(chǔ)設(shè)施研究人員艾瑞克·伍茲（Eric Woods）認(rèn)為未來城市和智能家庭里的很多傳感器將都需要這種類型的技術(shù)。由無線網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的傳感器可以被用于檢測空氣質(zhì)量或者整個城市的系統(tǒng)的狀態(tài)。“無需再擔(dān)心電池的問題將移除探索這類科技所面臨的障礙之一。”
