Наступление реальности, наполненной устройствами и вещами, связанными с Интернетом, стало на большой шаг ближе благодаря новой беспроводной коммуникационной системе, которая позволяет электронным устройствам обходиться без батарей, аккумуляторов и других источников энергии. Эта новая технология, разработанная учеными из Вашингтонского университета в Сиэтле, позволяет собирать и накапливать энергию окружающих радиоволн, превращая ее в электрическую энергию, необходимую электронным устройствам для их работы.

Но самым интересным является то, что эта коммуникационная система не излучает собственных сигналов, связь между устройствами осуществляется за счет отражения и модуляции приходящих извне радиоволн.

Группа ученых, возглавляемая профессором Шьям Голлакота (Shyam Gollakota), для доказательства работоспособности технологии изготовила опытные образцы электронных устройств, размером с кредитную карту каждое, которые способны работать и обмениваться информацией за счет радиосигналов телевизионного диапазона. Следящая система устройства способна обнаружить наличие телевизионного сигнала, определить направление его распространения и отразить его в нужном направлении, промодулировав его информацией, предназначенной для передачи на другое устройство.

«Наши устройства не излучают никаких сигналов, обмен информацией осуществляется только за счет отражения сигнала, еще одного отражения среди отражений сигналов от зданий, машин и деревьев. Мы лишь поглощаем малое количество энергии сигнала, который и так через какое-то малое время затухнет сам собой» – рассказывает профессор Голлакота.

Рис. 1.

Опытные образцы устройств, использующих сигналы телевизионного диапазона, способны устойчиво связываться друг с другом на расстоянии в несколько метров. Помимо этого, энергии, получаемой от энергии радиоволн, достаточно для обеспечения работы маленького микроконтроллера, управляющего работой устройства в целом, и для зажигания светодиодов, сигнализирующих о приеме данных от другого устройства.

Возможности применения такой технологии поистине безграничны, начиная от брелока на ключах, который способен сбросить на телефон владельца сообщение с указанием собственного местоположения, до множества датчиков, которые могут быть встроены в элементы конструкций зданий и сооружений, осуществляющих непрерывный мониторинг их состояния и сообщающих об обнаруженных неполадках.

«Поскольку такие устройства получают электроэнергию извне, вам не надо будет постоянно беспокоиться о смене их источников питания. Такие устройства, из разряда "установил и забыл», могут работать крайне долго, до момента их физического выхода из строя" – рассказывает Джошуа Смит (Joshua Smith), исследователь из Вашингтонского университета.

Помимо создания энергонезависимых и автономных электронных устройств, исследователи рассматривают новую технологию с точки зрения ее интеграции в конструкцию смартфонов и других портативных электронных устройств. Энергия, получаемая из энергии радиоволн, может использоваться для постоянной подзарядки аккумуляторных батарей, существенно увеличивая срок их службы.

Помимо этого, этой энергии может быть достаточно для отсылки сообщения в случае какого-либо события, к примеру, полной разрядки аккумуляторной батареи.

Для того, чтобы сделать эту технологию соответствующей общей идее «Интернета вещей», исследователям предстоит проделать еще кое-какую работу.

Во-первых, им потребуется существенно расширить радиочастотный диапазон охватываемый системой. Это позволит системе получать энергию не только от телевизионных сигналов, но и от передач радиостанций, от сигналов вышек сотовой связи и сетей беспроводной передачи информации. Такое расширение позволит обеспечить устойчивую связь между устройствами практически в любых условиях и увеличить количество электроэнергии, которая может быть использована электронным устройством в собственных нуждах.

Данная технология была представлена на конференции Data Communications 2013, которая проходила во вторник в Гонконге.