Технологииinternetua.comApr 5

Изобретен способ беспроводного питания устройств IoT от сетей 5G

Исследователи из Технологического института Джорджии обнаружили инновационный способ задействовать избыточную пропускную способность сетей 5G, превратив их в «беспроводную энергосистему» для питания устройств Интернета вещей (IoT), которым сегодня для работы требуются аккумуляторы.

nk_hauz/-mwigefefpjtwptt5qsz.jpg

Изобретатели из Технологического института Джорджии разработали гибкую систему выпрямляющей антенны (ректенны) на основе линзы Ротмана, которая впервые способна собирать миллиметровые волны в диапазоне 28 ГГц. Линза Ротмана является ключевой для сетей формирования луча и часто используется в системах радиолокационного наблюдения, чтобы видеть цели в нескольких направлениях без физического перемещения антенной системы.

Однако чтобы собрать достаточно энергии для питания маломощных устройств на больших расстояниях, требуются антенны с большой апертурой. Проблема с большими антеннами в том, что у них сужается поле зрения. Это ограничение препятствует их работе, если антенна далеко расположена от базовой станции 5G.

«Мы решили проблему возможности смотреть только с одного направления с помощью системы, которая имеет широкий угол обзора», - сказала старший научный сотрудник Алин Эйд из лаборатории ATHENA, созданной в Школе электротехники и компьютерной инженерии Джорджии.

Результаты исследования были опубликованы в выпуске журнала Scientific Reports от 12 января .

FCC разрешила 5G фокусировать мощность гораздо более плотно по сравнению с предыдущими поколениями сотовых сетей. В то время как сегодняшний 5G был создан для связи с высокой пропускной способностью, высокочастотная сеть предоставляет широкие возможности для «сбора» неиспользованной энергии, которая в противном случае была бы потрачена впустую.

Подключение к высокочастотной мощности 5G

«Благодаря этому нововведению мы сможем получить большую антенну, которая работает на более высоких частотах и может принимать питание с любого направления. Она не зависит от направления сигнала, что делает ее намного более практичной», - отметил Джимми Хестер, старший советник лаборатории, технический директор и соучредитель Atheraxon, дочернего предприятия Технологического института Джорджии, разрабатывающего технологию радиочастотной идентификации (RFID) 5G.

В решении Georgia Tech вся электромагнитная энергия, собираемая антенными решетками с одного направления, объединяется и подается в один выпрямитель, что увеличивает его эффективность.

«Люди уже пытались собирать энергию на высоких частотах, таких как 24 или 35 гигагерц, прежде», - сказал Ид, но такие антенны работали только в том случае, если они находились в прямой видимости от базовой станции 5G; до сих пор не было возможности увеличить угол обзора.

Этот новый подход решает проблему компромисса между угловым охватом ректенны и чувствительностью при включении с помощью структуры, объединяющей уникальные методы сочетания радиочастот (RF) и постоянного тока (DC), что позволяет создать систему как с высоким коэффициентом усиления, так и с большой шириной луча.

На демонстрациях технология Технологического института Джорджии достигла 21-кратного увеличения собираемой мощности по сравнению с упомянутым аналогом при сохранении идентичного углового покрытия.

Эта надежная система может открыть дверь для новых пассивных RFID-меток большого радиуса действия с питанием от 5G на миллиметровые волны для носимых и повсеместных приложений IoT. Исследователи использовали собственное аддитивное производство для печати харвестеров миллиметрового диапазона размером с ладонь на множестве повседневных гибких и жестких подложек. Возможность 3D-печати и струйной печати сделает систему более доступной для широкого круга пользователей, платформ, частот и приложений.

nk_hauz/-mwiga_usu1wbcgw3gvd.jpg

Замена батарей с помощью беспроводной зарядки

«Дело в том, что 5G будет везде, особенно в городских районах. Это изобретение сможет заменить миллионы или десятки миллионов батарей беспроводных датчиков, особенно для умных городов и интеллектуальных сельскохозяйственных приложений», - сказал Эммануил (Манос) Тенцерис, Кен Байерс - профессор гибкой электроники в школе электротехники и вычислительной техники.

Тенцерис предсказывает, что следующим крупным приложением для телекоммуникационной отрасли станет технология Power as Service, точно так же, как данные вытеснили голосовые услуги в качестве основного источника дохода.

Исследовательская группа больше всего воодушевлена перспективой того, что поставщики услуг воспользуются этой технологией, чтобы предлагать электропитание по запросу «по воздуху», устраняя необходимость в батареях.

«Я занимаюсь традиционным сбором энергии как минимум шесть лет, и большую часть этого времени не было похоже, что есть ключ к тому, чтобы аккумуляция энергии работала в реальном мире, из-за ограничений FCC на выбросы энергии и «фокусировку», - сказала Хестер. «С появлением сетей 5G это действительно может работать, и мы продемонстрировали это. Это очень интересно - мы смогли избавиться от батарей».

💬 Последние комментарии
Елена
А нечего жаловаться, социализма нет,ты этого хотел,ты жто получил, капитализм российский хуже и убогее западного,вот чем я руководствуюсь, лучше быть с лучшими,чем те которые сами не знают чего хотят,кроме денег.
123
Проблема АЭС не только техническая, их финансово и политически убивают уже много лет.
Юрий
Интересно, а когда построили Киевскую АЭС? Ночью, наверное
Антиелена
Великий палаточный городок под Лос-Анжелесом или Нью-Йорком ждет тебя!
Антиелена
Не будь США - не было бы антиконституционного переворота! А знать тебя... грех смеяться над убогими!
Антиелена
Ну как ничего подобного? Ну ты Ленка-белка чем руководствуешься? Красивой картинкой фасада гейропы? Есть еще обратная сторона - соотношение доходов и расходов домохозяйства (иметь ребенка если работает один не получится), стоимость медицины запредельна, 80% населения в арендованном жилье (тебе, сука, за бесплатно отдали через приватизацию?)... Вон, бывшие знакомые приезжают из Германии сюда зубы лечить, ибо дешевле. А воруют там не меньше нашего!!! Ты, дура майданушная, лучше бы молчала!
Елена
Миллионов 6 в Красной Армии было,выше цифру пропустила.