Американские учёные продемонстрировали потенциал беспроводной зарядки по Wi-Fi. Питание гаджетов и зарядка аккумуляторов от WiFi Как зарядить телефон от wifi

Беспроводные зарядные устройства уже сейчас стремительно набирают популярность и начинают активно занимать свою нишу на рынке. Но подобной технологии уже активно наступает на пятки такая идея, как зарядить телефон через Wi-Fi.

Хронология развития

Идея передачи энергии на большие расстояние без использования сопутствующих проводников уже давно будоражит умы лучших мыслителей планеты. Первые подвижки в этом деле наметились еще в начале XX века.

Открыл, осуществил и описал же такую технологию небезызвестный сербский ученый Никола Тесла. Но социум не был готов к подобным технологиям, так как в памяти народа еще были живы воспоминания об охоте на ведьм и инцидентах в Салеме, а потому технология была предана забвению и канула в Лету. Но лишь до определенных пор.

С того момента прошло немало времени, случилось несколько мировых войн, и вот человечество достигло того уровня развития, при котором идеи почти вековой давности становятся не такими уж безумными и неприемлемыми.

К тому же технический прогресс и эволюция микропроцессорной техники являются весьма приличным подспорьем для осуществления преобразования электромагнитных волн в направленный поток электрической энергии.

Не стоит сомневаться, что где-то на закрытых объектах уже давно разработана и доведена до совершенства подобная технология. Но в промышленных целях эти устройства вряд ли будут использоваться. А потому предлагаю рассмотреть те варианты, которые были изначально ориентированы на выход на гражданский рынок.

Современный уровень развития

Первый раз мы услышали о том, что зарядка телефона через Wi-Fi стала возможной, около пяти лет назад. Это приспособление было продемонстрировано на CES 2010 под названием RCA Airnergy Charger. По описаниям принципа работы оно было похоже на предложенное Теслой устройство.

Airnergy

Приспособление представляло собою небольшую коробочку вполне приемлемых габаритов для того, чтобы постоянно носить его в кармане пиджака; из коробочки выходил кабель для подключения к телефону. Внутри имелись небольшая схема с приемником Wi-Fi-сигнала и аккумулятор небольшой емкости. Конкретные технические данные не были опубликованы, но образная модель работы устройства была изложена.

Приемник перехватывает радиоволны, по которым транспортируется информация, регистрирует их колебания, частоту и амплитуду. После чего схема выстраивает их в таком порядке, что они ничем не отличаются от колебаний электроэнергии. Завершив трансформацию, новообразованное электричество начинает заполнять емкость аккумулятора. Остается только подключить устройство и наблюдать, как происходит зарядка.

Но, увы, несмотря на гениальность идеи, ее реализация оставляла желать лучшего. Не совсем хорошо отшлифованная общая методика работы, эргономика и внутреннее обустройство платы не позволяли даже выйти на рынок. Что уж говорить о возможности конкурировать с традиционными методами подачи электропитания.

КПД был чудовищно низким, несмотря на то, что на представлении было заявлено о зарядке BlackBerry-устройства с 30% до полного заряда всего за 90 минут. Но на деле технология была сырой, а заявленный на лето того же года выход устройства так и не состоялся. Его стоимость должна была составить около 40 долларов США.

Продукт от Energous

В настоящее время компания Energous уже продает такое устройство. Технологические тонкости не раскрываются из соображения защиты интеллектуальной собственности, так как эта технология уже более совершенна, чем описанная ранее.

Здесь уже не требуется подключения к гаджету для зарядки. Устройство само преобразовывает волны таким образом, что они ориентированы не на передачу данных, а на пополнение уровня заряда. Единственный существенный минус – работа лишь в одном режиме: приспособление либо заряжает мобильное устройство, либо предоставляет доступ к сети.

Пожалуй, если бы не столь специфический принцип работы и необходимость покупать новый смартфон, то аппарат нашел бы свою аудиторию.

Power over Wi-Fi

Наконец мы добрались до флагмана реализации подобной задумки. Под конец первой половины нынешнего года стало известно, что Вашингтонский исследовательский университет находится на стадии активного тестирования новой технологии power over Wi-Fi, которая уже тогда позволяла заряжать не только аккумуляторы мобильных устройств. Удовлетворительные результаты были получены также при пополнении уровня заряда батареек в часах.

По сравнению с двумя предыдущими методами зарядки, у данного способа имеется несколько отличительных черт.

Во-первых, не требуется ни покупать отдельные специальные устройства, ни новый смартфон. Все, что нужно, – перепрошить домашний роутер. Это никоим образом не повлияет на его работоспособность в качестве ретранслятора информации. Аппаратных изменений не требуется вовсе.

Современная технология беспроводной зарядки мобильных гаджетов хоть и упрощает процесс восполнения заряда батареи, но по-прежнему имеет ряд ограничений. Стандарт QI действительно избавляет пользователей смартфонов и носимой электроники от необходимости подключать кабель к разъёму своих устройство, однако «привязывает» данный процесс к определённому месту — поверхности с зарядной площадкой . Решение, которое не требовало бы выполнения каких-либо дополнительных манипуляций с тем же смартфоном, совершит настоящий прорыв, революцию в отрасли. Первые шаги в этом направлении, как, например, стартап Cota , делаются уже сейчас. Однако эффективность описанной системы заставляет сомневаться в технологии не только экспертов, но и простых обывателей. Тем не менее, именно сигнал Wi-Fi рассматривается в качестве альтернативного и условно перспективного способа передачи заряда на расстоянии, что и было продемонстрировано исследователями Лаборатории сенсорных систем при Вашингтонском университете на примере их собственной системы «Power over WiFi».

Учёные сумели, взяв за основу сигнал Wi-Fi, обеспечить автономную работу камеры видеонаблюдения и датчика, определявшего температуру. Таким образом специалисты Вашингтонского университета на практике подтвердили, что обсуждаемая технология имеет право на жизнь в определённых ситуациях.

Необходимо отметить, что стандартный сигнал в зоне беспроводного покрытия показался американским учёным недостаточно надёжным, так как пакетный формат передачи данных в те моменты, когда этого требует подключённое к публичной сети устройство, не позволял задействовать роутер в качестве беспрерывного источника питания. Поэтому команда инженеров немного модифицировала точку доступа на базе серийного чипсета Atheros AR9580, что никоим образом не отразилось на качестве предоставляемой услуги — обеспечение доступа в Интернет. В результате усовершенствованная модель роутера непрерывно наполняла зону покрытия так называемым «шумом» в виде радиосигнала, который отвечал только за подзарядку электроники с самодельным Wi-Fi-модулем на борту. Последний, в свою очередь, выступал не только в роли приёмника, но и отвечал за сбор полученной беспроводным путём энергии.

Доступный на рынке роутер TP-Link TL-WDR4300, оснащённый радиомодулем AR9580 для работы в диапазоне 5 ГГц

Итогом проведённого эксперимента, в котором была использована видеокамера OV7670 и простой температурный датчик, стал следующий результат: разработчики системы «Power over WiFi» сумели обеспечить беспроводное питание датчика для его непрерывной работы на расстоянии шесть метров от источника сигнала. Что же касается камеры, то здесь достижения оказались значительно скромнее: в режиме фотосъёмки накопленного за 35 минут заряда с помощью Wi-Fi хватало лишь на то, чтобы сделать один чёрно-белый снимок с разрешением 174 x 144 пикселей (на это требовалось 10,4 мДж). Учёные прибегли к двум различным схемам компоновки модуля-приёмника, вследствие чего рабочее расстояние от роутера до камеры колебалось в пределах 5-8 метров включая разделяющую источник и приёмник сигнала стену.

Как утверждают авторы проекта «Power over WiFi», беспроводные сети могут стать вполне приемлемым способом подзарядки для устройств с минимальным энергопотреблением, которые активировались бы на короткий промежуток времени — датчиков для мониторинга резких изменений окружающей среды.

Наш Андроид Маркет – Ваш правильный выбор!

Андроид – это мобильная платформа, на которой базируются многие мобильные телефоны нашего времени. Такая оперативная система позволяет разрабатывать Java приложения. Андроид ОС недавно была разработана 30 компаниями во главе с корпорацией Google. Работа с операционной системой Андроид очень удобная, более быстрая и эффективная.

Сегодня для этой мобильной платформы создается множество программ, игр, приложений. Уже созданы сотни тысяч таких приложений, которые переведены на основные ведущие языки мира. В интернете имеются огромное количество сайтов, где размещены, как бесплатные, так и платные программы и приложения, которые подходят каждому сенсорному телефону, а также и обычным телефонам с системой Андроид. Но Вам стоит посетить именно наш сайт, поскольку он очень удобен, прост в использовании, а главное содержит самые новые и свежие приложения.

Программы для андроид - это совершенно новые и полезные дополнения. Они позволяют расширить абсолютно все возможности коммуникатора. Программы существуют для того, чтобы каждый пользователь смог осуществить абсолютно все желаемые цели на своем телефоне. На нашем сайте огромный выбор программ: программы по безопасности, конвертер, калькулятор, финансовые программы, приложения для Андроид, софт, который позволяет читать книги и многие другие не менее полезные программы. Скачивание универсальных программ, таких как Word, Microsoft Excel или Microsoft PowerPoint - теперь тоже возможно!

Игры для Андроид – это самые современные, красочные, яркие и интересные игры 21 века. Скачать игры можно на каждом сайте, который специализируется на играх, но на нашем сайте скачивание превратится в сплошное удовольствие. Потребность игр и приложений в наше время растет с каждым днем. Пользователи желают скачать и начать пользоваться новейшими приложениями, а наш сайт только поможет достигнуть этой цели.

Все приложения , игры и программы можно отыскать в интернет-магазинах и сайтах Google Play или как их еще называют Андроид Маркет. Таким магазином является наш сайт, на котором можно скачать различные новейшие приложения. Чтобы скачать что-либо, Вам все лишь требуется зарегистрироваться, а сама операция скачивания очень проста. Здесь хранится огромное количество разнообразных приложений на любой вкус. К тому же, Вы с легкостью можете внимательно осмотреть самый полный каталог, где описана вся информация, присутствуют скриншоты и отзывы других пользователей о каком-либо приложении или программе. Наш Андроид Маркет – это прекрасный выбор! Если вы будете скачивать программы именно у нас, то вы сможете быть уверены в высоком качестве приложений. Скачав одну программу на нашем сайте, вы захотите делать это снова и снова, можете быть уверенны в этом!

«До сих пор большое количество работ по исследованию метаматериалов были чисто теоретическими. Мы же показали, что немного практики помогут этим материалам стать полезными для всеобщего применения», - скромно говорят разработчики.

Метаматериалы по сути представляют собой композиционные , свойства которых обусловлены не столько свойствами составляющих элементов, сколько искусственно созданной периодической структурой.

Метаматериалы синтезируются внедрением в исходный природный материал различных периодических структур с самыми различными геометрическими формами, которые модифицируют диэлектрическую и магнитную восприимчивости исходного материала.

Зарядка от сети или по USB, традиционная и портативная батарея – все это может в скором времени стать историей. Помочь вам забыть эти анахронизмы могут двое студентов-инженеров, Аллен Хокс (Allen Hawkes) и Александр Катко (Alexander Katko), из школы Инжиниринга Университета Дюка, при поддержке профессора Стивена Каммера (Steven Cummer).

Используя метаматериалы, они разработали устройство, которое улавливает сигнал беспроводного интернета и конвертирует его в . По словам разработчиков, эффективность этого «собирателя энергии» выше, чем при проводной зарядке, а выходные параметры очень близки к .

Устройство конвертирует СВЧ Wi-Fi сигнал в постоянный ток, подходящий для непосредственной зарядки батареи мобильного телефона или любого другого портативного устройства. Ключом в этой технологии служит метаматериал с определенными свойствами, подобранными таким образом, чтобы улавливать различные формы волнового излучения и трансформировать их в пригодную для применения форму. После успешных испытаний разработчики уверяют, что источником энергии могут служить сигналы со спутников, звук или WiFi сети.

«Этот дизайн можно адаптировать под преобразование излучений различной частоты и природы, включая вибрацию и звук», -говорит Катко.

В наш век, когда мы постоянно окружены различного рода излучениями – теле- и радио вещания, мобильных сетей и пр. – эта технология позволит заряжать наши телефоны где бы мы не находились.

Хокс и Катко соединили последовательно 5 метаматериальных пластин из стекловолокна с вплетенным медным проводником. Полученное устройство преобразует WiFi сигнал в ток напряжением 7.3 В, в то время, как стандарт USB лимитирован 5 В. Эффективность преобразования энергии составляет 36.8 %, что сравнимо с солнечной панелью.
Метаматериал был получен путем объединения стекловолокна, меди и золота и обладает настолько необычной комбинацией свойств исходных материалов, что спокойно может быть назван «сверхматериалом».

«Представьте . В этой ткани свет может проходить только по нитям. Если при помощи иглы вы поделаете в ней отверстие, свет пойдет в обход него, сохраняя исходный путь движения, поскольку он может двигаться только по нити. Свет продолжит движение, а отверстие остается по сути «невидимым»», - объясняет Девид Смит (David Smith) из Университета Дюка.
Метаматериал действует схожим способом, контролируя каким образом волны движутся через его структуру, делая возможным улавливание этих волн и преобразование их энергии.

Исследователи сообщают, что данный метаматериал может быть применен для повышения энергетической эффективности наших домов и квартир. Например, потолок может быть покрыт таким материалом и будет улавливать сигнал беспроводного интернета, как бы повторно используя энергию, которая обычно теряется.

Пока мы продолжаем подключать наши мобильные устройства к розеткам, совершенствование технологии идет полным ходом. Хокс и Катко работают над повышением эффективности и миниатюризацией, чтобы сделать возможным встраивание такого устройства в мобильный телефон. И мы наконец перестанем переживать из-за забытого дома зарядного устройства.

По материалам: dailymail.co.uk

Радиоволны от сетей WiFi полностью заполняют пространство внутри помещений. На самом деле, это излучение несёт в себе немалую энергию, которая пропадает зря, впустую нагревая стены и мебель квартиры. Её можно использовать с пользой - для зарядки аккумуляторов и работы миниатюрной электроники.

Например, вот прототипы четырёх гаджетов, которые получали питание от WiFi в рамках сиэтлского эксперимента (о нём ниже).

Камера без батареи (максимальное расстояние от маршрутизатора может быть 5,8 м)

Температурный датчик (макс. расстояние 6 м)



Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов (макс. расстояние 8,5 м)

Зарядное устройство для NiMH-аккумуляторов (макс. расстояние 8,5 м)

В Сиэтле шесть домов приняли участие в эксперименте. Им раздали WiFi-маршрутизаторы и коллекцию электрических гаджетов со сборщиком энергии, который преобразует радиоволны 2,4 ГГц в постоянный ток.

Эксперимент в реальных условиях показал, что в течение 24 часов все розданные устройства питались исключительно энергией от радиоволн WiFi, при этом маршрутизатор продолжал успешно выполнять свою основную функцию, раздавая интернет-трафик на компьютеры и прочие домашние устройства.

Авторы говорят, что ключевой проблемой при передаче энергии по WiFi является неравномерная структура передачи, из-за чего трудно достичь напряжения, которое необходимо для работы мобильных устройств (0,3V).

Поэтому разработчики представили PoWiFi - по их словам, первую в мире реально работающую систему, которая использует существующие коммерчески доступные чипсеты WiFi для сбора энергии и питания. Ключевыми элементами этой системы являются WiFi-передатчик и модуль для сбора энергии.

В частности, Atheros-чипсет WiFi-передатчика модифицировали, чтобы внедрять небольшое количество трафика в пустующие промежутки.

Модуль для сбора энергии сделали так, чтобы он работал одновременно на нескольких каналах WiFi 2,4 ГГц.

Конструкция модуля: согласующая цепь, выпрямитель электрического тока преобразует энергию волн в постоянный ток, а потом напряжение повышается до полезного уровня конвертером DC-DC. Модуль демонстрирует потери на отражение менее чем -10 dB в рабочем диапазоне WiFi 72 МГц.

Исследователям удалось успешно запитать по WiFi видеокамеру Omnivision OV7670 VGA и температурный сенсор, а также зарядить аккумуляторы Li-Ion и NiMH (стандартные пальчиковые батарейки).

Все детали описанной конструкции объясняются в научной работе , там же оценивается эффективность работы системы по результатам эксперимента.

P.S. Интересно, что в одном из дополнительных экспериментов исследователи соорудили конструкцию из двух антенн, своего модуля сборки энергии с выходом на USB.

Такая система позволяет заряжать любые USB-гаджеты с неплохой скоростью. Например, фитнес-браслет Jawbone UP24 они довели до 41% всего за 2,5 часа.

Неплохо бы поставить побольше таких сборщиков энергии в квартире. Или по всему подъезду.