Представьте, что вы открываете холодильник и приложение на смартфоне тут же сообщает, не истек ли срок годности у хранимых там продуктов. Это может стать реальностью благодаря новой технологии, разработанной инженерами Калифорнийского университета в Сан-Диего. Они сконструировали чип, который использует излучение LTE для получения энергии для своей работы, а протоколы Bluetooth и Wi-Fi — для передачи данных. Система не требует батарей, очень дешева в производстве и может работать десятилетиями.

Технология сочетает в себе чип, встроенный в упаковку продукта, и специальное ПО для смартфона. Чип размером с песчинку обходится очень дешево в производстве. Он требует так мало энергии, что может полностью питаться от сигналов LTE. Телефон может идентифицировать объекты на основе сигналов, которые чип излучает на определенных частотах, в данном случае Bluetooth или Wi-Fi. В промышленных условиях смартфон с таким приложением можно использовать как считыватель RFID.

В работе системы используются достижения в области обратной связи, которая использует сигналы, автоматически генерируемые смартфоном, и перенаправляет их обратно в формате, который может считать телефон. Энергия собирается от LTE- сигналов смартфона, а затем эта мощность буферизуется в конденсаторе для хранения энергии. Это, в свою очередь, активирует приемник, обнаруживающий сигналы Bluetooth, которые затем преобразуются в отраженные сигналы Wi-Fi. Этот метод использует в 1000 раз меньше энергии, чем современные технологии для генерации сигналов Wi-Fi.

Для современной модуляции обратного рассеяния требуется два внешних устройства: одно для передачи и одно для приема и считывания сигналов. Ученые же представили первую интегральную схему обратного рассеяния, которая может обеспечивать беспроводную связь и работу без батареи с одного мобильного устройства.

С применением технологии будут разработаны устройства, которым не нужны батареи, поскольку вместо этого они могут получать энергию от сигналов LTE. Это приведет к созданию оборудования, которое будет дешевле и прослужит дольше — до нескольких десятилетий. К тому же это принесет пользу экологии, поскольку электронные отходы, особенно батареи, — одна из проблем, с которыми сталкивается планета.

Для большинства беспроводных коммуникаций с низким энергопотреблением требуются специальные протоколы, но устройство, разработанное исследователями, основано на общих коммуникационных протоколах: Bluetooth, Wi-Fi и LTE.

Команда представила работу на Международной конференции IEEE по твердотельным схемам в Сан-Франциско 20 февраля. Следующие шаги включают интеграцию технологии в другие исследовательские проекты, чтобы продемонстрировать ее возможности. Команда также надеется коммерциализировать устройство либо через стартап, либо через отраслевого партнера.