專家精講:利用Wi-Fi路由器為物聯(lián)網(wǎng)裝置進(jìn)行無線充電
發(fā)布時(shí)間:2015-06-19 責(zé)任編輯:sherry
【導(dǎo)讀】現(xiàn)行Wi-Fi技術(shù)的應(yīng)用主要是利用Wi-Fi電波傳送及接收數(shù)據(jù)。但研究人員認(rèn)為或許可利用電波傳送電力。研究人員把Wi-Fi接收器設(shè)計(jì)成多頻道信號采集器,以便模擬連續(xù)電力,又不影響Wi-Fi的效能,克服Wi-Fi信號忽強(qiáng)忽弱的特性,讓它能夠采集Atheros AR9580 Wi-Fi芯片組廣播信號中的電力。實(shí)現(xiàn)利用Wi-Fi路由器為物聯(lián)網(wǎng)裝置進(jìn)行無線充電。
華盛頓大學(xué)感測系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室Vamsi Talla等研究人員發(fā)表一項(xiàng)可利用現(xiàn)有Wi-Fi芯片組發(fā)展的Wi-Fi充電技術(shù)(PoWiFi)——“Powering the Next Billion Devices with Wi-Fi”,初步已成功為溫度傳感器、相機(jī),及幾款電池充電,希望未來還可用于運(yùn)動(dòng)測量等物聯(lián)網(wǎng)裝置上。
Wi-Fi電力輸送的主要挑戰(zhàn)
現(xiàn)行Wi-Fi技術(shù)的應(yīng)用主要是利用Wi-Fi電波傳送及接收數(shù)據(jù)。但研究人員認(rèn)為或許可利用電波傳送電力。研究人員把Wi-Fi接收器設(shè)計(jì)成多頻道信號采集器(multi-channel harvester),以便模擬連續(xù)電力,又不影響Wi-Fi的效能,克服Wi-Fi信號忽強(qiáng)忽弱的特性,讓它能夠采集Atheros AR9580 Wi-Fi芯片組廣播信號中的電力。
天線接收RF信號,整流器將其轉(zhuǎn)換成直流電,并饋入的DC-DC轉(zhuǎn)換器,增加電壓至傳感器和微控制器的要求相匹配。
圖示出了優(yōu)化的DC-DC轉(zhuǎn)換器
在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,研究人員架設(shè)了具有PoWiFi技術(shù)的三臺Atheros Wi-Fi路由器,先后將20英尺以外的溫度傳感器,及17英尺外的Omnivision VGA相機(jī)電池充電,并讓遠(yuǎn)程相機(jī)得以進(jìn)行35分鐘拍攝一張相片的任務(wù),隨后也為28英尺外的鎳氫及鈕扣型鋰電池完成充電。最后,研究人員在都會區(qū)六個(gè)家庭部署其設(shè)計(jì)的系統(tǒng),成功在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)Wi-Fi充電,而且不致影響使用者經(jīng)驗(yàn)。
除了配合MIMO,PoWiFi的潛力可望用于更多小型裝置。研究人員設(shè)計(jì)了具有Wi-Fi天線的萬用充電器,接上Jawbone UP24穿戴裝置后,放在PoWiFi路由器5到7公分處,并觀察到Jawbone電池在2.5小時(shí)內(nèi)由無電狀態(tài)充電到41%。研究人員表示,這顯示PoWiFi路由器有作為Fitbit、Jawbone等運(yùn)動(dòng)量測裝置無線充電熱點(diǎn)的潛力。他們目前正在研究新的設(shè)計(jì),像是將新信號采集器整合到可穿戴裝置的天線,以及客制化的電池充電設(shè)備,以便擴(kuò)大新技術(shù)的用途。
但研究人員也指出這項(xiàng)技術(shù)的可能安全問題,一旦Wi-Fi可被用于充電和數(shù)據(jù)傳輸,未來可能也會引發(fā)“電力阻斷服務(wù)“攻擊(Power denial of service),利用惡意裝置造成同樣網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的裝置電力枯竭,但這也開啟了相關(guān)安全研究的商機(jī)。
各方看好物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)成長,IDC去年預(yù)測,2020年后全球物聯(lián)網(wǎng)裝置可能達(dá)到250億個(gè)。IDC最近并預(yù)估,包括物聯(lián)網(wǎng)裝置、聯(lián)機(jī)設(shè)備及IT服務(wù)在內(nèi),物聯(lián)網(wǎng)市場到2020年將上看1.7兆美元。
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