Budoucnost bez baterií?

Studie zkoumá technické řešení napájení bezdrátovými signály v kontextu současné neuspokojené poptávky v oblasti internetu věcí a zároveň nastiňuje budoucí plán rozvoje této technologie v koexistenci s dalšími komunikačními systémy budoucnosti.

Většina přenosných elektronických zařízení dnes využívá jako zdroj energie baterie. Ačkoli technologie baterií za poslední roky urazila dlouhou cestu, současné baterie stále představují značné problémy, pokud jde o celkovou velikost, výrobní náklady, životnost, snadnost použití a šetrnost k životnímu prostředí. 

Technologie Zero-Power Communication se zbavuje potřeby baterií tím, že k dodávání energie využívá radiofrekvenční energii v okolním prostředí, což umožňuje navrhovat vysoce kompaktní, účinná a levná zařízení. Takové vlastnosti jsou výhodné v průmyslových aplikacích, jako je skladování, logistika a zemědělství, stejně jako v nositelných zařízeních, zařízeních chytrý domácností a dalších nejmodernějších spotřebitelských aplikacích.

„Od první do čtvrté generace mobilních telekomunikačních technologií prošel telekomunikační průmysl několika technologickými skoky – od analogového k digitálnímu přenosu, k datovým sítím, a nakonec i k širokopásmovému připojení. Každý z těchto skoků byl navržený tak, aby zajistil vyšší rychlost přenosu dat; nicméně v příštím desetiletí, při pohledu na technologii 5G a ještě dále, se již nedomníváme, že přenos dat bude v telekomunikačních technologiích tak velkou hnací silou. Technologie Zero-Power Communications nabízí výrobcům elektroniky možnost odstranit ze svých výrobků baterie, a tím snížit náklady i dopad na životní prostředí. Zero-Power Communications je proto jednou z našich hlavních oblastí, na kterou se zaměřujeme při přechodu na generaci B5G/6G,“ řekl Henry Tang, hlavní vědecký pracovník společnosti Oppo pro 5G.

Pasivní komunikační technologie sice už dnes existuje v technologii radiofrekvenční identifikace (RFID), ale současná technologie trpí problémy, jako jsou krátké komunikační vzdálenosti, nízká účinnost a malá kapacita systému. To představuje značné problémy při použití technologie RFID ve specifických nebo složitých aplikacích, jako jsou průmyslové senzorové sítě, levná a vysokokapacitní logistika a skladování, levné a nízkoenergetické technologie inteligentních domů a miniaturní nositelná technika.

Na rozdíl od tradiční metody mohou zařízení bez vlastního napájení využívat jako zdroj energie okolní rádiové signály vysílané ze zdrojů, jako jsou televizní a rozhlasové věže, základnové stanice mobilních sítí a přístupové body Wi-Fi sítí. Po získání energie ze stávajících rádiových vln může zařízení modulovat okolní rádiové signály svými vlastními informacemi a vysílat tyto signály směrem ven, v procesu známém jako zpětná komunikace.

Pište pro Computerworld

Máte dobré nápady, máte co říct? Chcete se podělit o své znalosti se čtenáři Computerworldu?

Je tu ideální příležitost. V redakci neustále hledáme externí autory, kteří rozšíří náš záběr. Nabízíme možnost publikací zajímavých článků nejen na webu, ale také v našem tištěném magazínu.

Pokud máte zájem, ozvěte se šéfredaktorovi na e-mail: radan.dolejs@iinfo.cz

Při navrhování sítí s technologií Zero-Power Communication je třeba kromě nelicencovaných a licencovaných pásem zohlednit i koexistenci systémů Zero-Power Communications a stávajících systémů 4G/5G.

Systémy s technologií Zero-Power Communication mohou být konstruované s využitím celulárních komunikačních sítí, vzájemné komunikace mezi zařízeními nebo s využitím obou způsobů přenosu v hybridním režimu. Systémy s technologií Zero-Power Communications, založené na celulární komunikaci, nejlépe podporují aplikace průmyslových senzorových sítí, například takové, kde může být nutné nasadit zařízení v extrémních podmínkách, kde je v síti velký počet zařízení nebo kde jsou vysoké náklady na nasazení a údržbu při použití tradičních aktivních zařízení.

Naproti tomu přístup založený na vzájemném propojení zařízení je vhodnější pro nízkonákladovou komunikaci na krátkou vzdálenost, například u nositelných zařízení nebo zařízení pro inteligentní domácnost, kde lze zařízení využít také ke zpracování přijatých dat. Hybridní přístup, využívající jak celulární, tak i vzájemné metody komunikace, navíc umožní vývojářům vytvářet více aplikací, využívajících systémy typu Zero-Power Communications.