Новая беспроводная система обеспечивает передачу энергии и данных одновременно - «Наука и технологии»

Мы уже привыкли к тому, что наши телефоны и другие мобильные устройства получают данные извне при помощи беспроводных технологий, таких, как Wi-Fi и Bluetooth. В последнее время все более широкое распространение начинают получать и технологии беспроводной зарядки аккумуляторных батарей, но, к сожалению, все беспроводные зарядные устройства, за очень редкими исключениями, эффективно работают лишь на очень малом расстоянии. Исследователи из университета Северной Каролины (North Carolina State University, NCSU) разработали новую беспроводную систему, способную выполнять обе упомянутые выше функции, она обеспечивает передачу на относительно большое расстояние, как энергии, так и данных одновременно.

Системы беспроводной зарядки обычно используют катушки индуктивности, излучающие электромагнитные поля. Эти поля преобразуются обратно в электричество другими катушками, встроенными в телефон или мобильное устройство. Но и встроенные системы беспроводной зарядки, и системы, которые можно приобрести как дополнительные компоненты, требуют того, чтобы телефон или устройство лежали на поверхности зарядного устройства.

"Недавно проведенные нашими учеными исследования позволили увеличить дальность работы системы беспроводной зарядки до нескольких дюймов" - рассказывает Дэвид Рикетс (David Ricketts), один из исследователей, - "И эта работа стала основой для нашего следующего шага".

Для того, чтобы обеспечить эффективную передачу энергии, беспроводные системы используют очень узкополосный сигнал, который не очень хорошо подходит для обеспечения высокоскоростной передачи данных. Новая же система использует два сигнала одного диапазона, вся передаваемая энергия сосредоточена в пределах узкой полосы, а оставшаяся часть используется для передачи данных. Помимо этого, для увеличения скорости передачи исследователи использовали дополнительные методы, такие, как автоматическое выравнивание каналов.

"Ранее считалось, что для эффективной беспроводной передачи энергии требуются исключительно узкополосные передатчики и приемники" - рассказывает Дэвид Рикетс, - "Мы показали возможность создания широкополосной системы, узкая часть диапазона которой выделена для передачи энергии. Эта система унаследовала все лучшие черты существующих систем беспроводной подзарядки и систем беспроводной передачи информации".

Во время испытаний исследователи заставляли работать свою систему в различных режимах, в режиме передачи энергии и в режиме одновременной передачи энергии и данных. Расстояние, разделяющее приемник и передатчик составляло 16 сантиметров и через беспроводной "энергетический" канал перекачивалась энергия, мощностью в 3 Ватта. При таком уровне передаваемой энергии дополнительная передача данных снизила общую эффективность системы беспроводной зарядки на 2.3 процента, а при передаче 2 Ватт энергии падение эффективности составляло всего 1.3 процента.

"Полученные нами экспериментальные данные показывают, что наша система по эффективности не уступает существующим устройствам беспроводной зарядки. И теперь мы займемся проектированием новой системы, которая, одновременно с зарядкой батареи позволит вам смотреть кино из Интернета" - рассказывает Дэвид Рикетс.