【導讀】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)絡是不是更讓人激動？來自華盛頓大學的一只研究團隊就在向無線充電技術努力，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鍵的無線充電技術，先前Energous也曾推出一套無線充電設備，但他們要求購置一臺全新的電力發(fā)送設備而且這個設備還不支持發(fā)送WiFi信號。而華盛頓大學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，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，應該會看到無線充電技術飛速發(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備以及一個無線網(wǎng)絡路由器被放在他們的家里。在24小時內(nèi)，這些設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。
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準電池充電。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、美國華盛頓大學西雅圖分校的研究員范姆斯·塔娜（Vamsi Talla）這樣說道。
當某人上網(wǎng)瀏覽網(wǎng)頁時，無線網(wǎng)絡信號是活躍的，它可以被用于為設備充電。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)絡時，在不同的無線網(wǎng)絡通道里發(fā)送無意義的數(shù)據(jù)。小型設備可以使用它作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分，英國雷丁大學的本·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。對于那種類型的應用，這是一項有趣的科技。”
問題在于無線網(wǎng)絡無法提供非常強大的信號。在很多國家里無線網(wǎng)絡受到嚴格的規(guī)范——例如美國聯(lián)邦通信委員會限制無線網(wǎng)絡的功率在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——它設計了一款無線無線網(wǎng)絡集線器可以以無線網(wǎng)絡頻率傳輸無線電波，但卻不會發(fā)送通信信號。
Cota的設置可用產(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基礎設施研究人員艾瑞克·伍茲（Eric Woods）認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。由無線網(wǎng)絡驅(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)。“無需再擔心電池的問題將移除探索這類科技所面臨的障礙之一。”
