Jak bude vypadat budoucnost bez baterií díky napájení bezdrátovými signály

Zařízení internetu věcí budou v blízké budoucnosti schopna získávat energii přímo ze signálů Bluetooth, Wi-Fi a mobilních sítí, což přinese vynikající vlastnosti, jako jsou menší rozměry, lepší odolnost a nižší náklady.

Elektronické štítky, které se používají k lokalizaci předmětů, se obejdou bez nutnosti výměny nebo dobíjení baterií. Množství používaných baterií se proto výrazně sníží. To jsou futuristické scény, zobrazené ve studii „Zero-Power Communication“ společnosti OPPO.

Související

Martin Pokorný

Pět zlozvyků, kterých se dopouštíme při nabíjení…

Lukáš Bauer

Čeští vědci vyvinuli novou nabíjecí baterii.…

Studie zkoumá technické řešení napájení bezdrátovými signály v kontextu současné neuspokojené poptávky v oblasti internetu věcí a zároveň nastiňuje budoucí plán rozvoje této technologie v koexistenci s dalšími komunikačními systémy budoucnosti.

Většina přenosných elektronických zařízení dnes využívá jako zdroj energie baterie. Ačkoli technologie baterií za poslední roky urazila dlouhou cestu, současné baterie stále představují značné problémy, pokud jde o celkovou velikost, výrobní náklady, životnost, snadnost použití a šetrnost k životnímu prostředí.

Technologie Zero-Power Communication se zbavuje potřeby baterií tím, že k dodávání energie využívá radiofrekvenční energii v okolním prostředí, což umožňuje navrhovat vysoce kompaktní, účinná a levná zařízení. Takové vlastnosti jsou výhodné v průmyslových aplikacích, jako je skladování, logistika a zemědělství, stejně jako v nositelných zařízeních, zařízeních chytrý domácností a dalších nejmodernějších spotřebitelských aplikacích.

Pasivní komunikační technologie sice už dnes existuje v technologii radiofrekvenční identifikace (RFID), ale současná technologie trpí problémy, jako jsou krátké komunikační vzdálenosti, nízká účinnost a malá kapacita systému. To představuje značné problémy při použití technologie RFID ve specifických nebo složitých aplikacích, jako jsou průmyslové senzorové sítě, levná a vysokokapacitní logistika a skladování, levné a nízkoenergetické technologie inteligentních domů a miniaturní nositelná technika.

Na rozdíl od tradiční metody mohou zařízení bez vlastního napájení využívat jako zdroj energie okolní rádiové signály vysílané ze zdrojů, jako jsou televizní a rozhlasové věže, základnové stanice mobilních sítí a přístupové body Wi-Fi sítí.

Po získání energie ze stávajících rádiových vln může zařízení modulovat okolní rádiové signály svými vlastními informacemi a vysílat tyto signály směrem ven, v procesu známém jako zpětná komunikace. Při navrhování sítí s technologií Zero-Power Communication je třeba kromě nelicencovaných a licencovaných pásem zohlednit i koexistenci systémů Zero-Power Communications a stávajících systémů 4G/5G. 

Systémy s technologií Zero-Power Communication mohou být konstruované s využitím celulárních komunikačních sítí, vzájemné komunikace mezi zařízeními nebo s využitím obou způsobů přenosu v hybridním režimu. Systémy s technologií Zero-Power Communications, založené na celulární komunikaci, nejlépe podporují aplikace průmyslových senzorových sítí, například takové, kde může být nutné nasadit zařízení v extrémních podmínkách, kde je v síti velký počet zařízení nebo kde jsou vysoké náklady na nasazení a údržbu při použití tradičních aktivních zařízení.

Naproti tomu přístup založený na vzájemném propojení zařízení je vhodnější pro nízkonákladovou komunikaci na krátkou vzdálenost, například u nositelných zařízení nebo zařízení pro inteligentní domácnost, kde lze zařízení využít také ke zpracování přijatých dat. Hybridní přístup, využívající jak celulární, tak i vzájemné metody komunikace, navíc umožní vývojářům vytvářet více aplikací, využívajících systémy typu Zero-Power Communications. 

Zdroj: OPPO