Вчені з Університету Сассекса розробили нову бездротову технологію, яка може скласти конкуренцію панівній технології бездротового зв’язку Bluetooth. Нова технологія вимагає настільки мало енергії, що може дозволити пристроям працювати в п’ять разів довше на одному заряді.
Наразі основні бездротові технології, в тому числі Wi-Fi, 5G і Bluetooth, вбудовані в такі пристрої, як смартфони і носимі пристрої, а також пристрої “розумного дому”, покладаються на класичні радіоконфігурації. Вони передають дані за допомогою електромагнітних хвиль, що генеруються за допомогою модуляції електромагнітного поля.
Натомість альтернативна технологія покладається на модуляцію електричного поля. Пристрої, що передають сигнали, замінюють підсилювачі потужності, які використовуються у звичайних бездротових технологіях, на підсилювачі напруги, які генерують електричне поле короткого радіусу дії. Ці підсилювачі напруги також генерують слабке електромагнітне поле, але приймачі – ненастроєні електроди, а не налаштовані антени – налаштовані так, щоб вловлювати лише дані, які проходять через електричне поле.
Енергія споживається на приймальному пристрої лише тоді, коли на приймальному електроді виникає заряд або розряд – процес, відомий як ємнісний зв’язок – а не за рахунок безперервної передачі енергії через повітря, як у класичних радіосистемах. В результаті, нова технологія, що отримала назву “Electric Potential Sensing Communication” (EPSComm), споживає малу частину енергії, яку використовує Bluetooth.
“Ця нова технологія означає, що носимі та мобільні пристрої зможуть довше працювати від заряду акумулятора, – сказав в інтерв’ю Live Science Деніел Рогген, професор технологій, що носяться, в Університеті Сассекса. – Більш фундаментально, завдяки економії енергії, яку забезпечує ця нова технологія зв’язку, можна буде використовувати менші акумулятори і ще більше мініатюризувати пристрої. Це відкриває нові можливості для крихітних пристроїв, що носяться, таких як earables (розумні навушники), розумні каблучки або навіть електроніка, інтегрована в одяг”.
За словами Роггена, в ході експериментів команда виявила, що оптимізований EPSComm споживає в 10 разів менше енергії, ніж Bluetooth, що, ймовірно, означає, що акумулятори пристроїв працюють в чотири-п’ять разів довше між заряджаннями. EPSComm досяг пропускної здатності до 600 кілобіт на секунду, що, за словами Роггена, є достатньо швидким для аудіо, відео та додатків віртуальної реальності (VR). Хоча зараз Bluetooth часто має вищу швидкість передачі даних, перше покоління Bluetooth передавало дані зі швидкістю лише 125 кбіт/с.
Електричні сигнали від EPSComm проходять набагато коротші відстані, ніж Bluetooth, що є компромісом, але це також означає меншу ймовірність підслуховування або перешкод сигналу. “Однак, замість того, щоб повністю замінити Bluetooth, нова технологія може доповнити стандарт бездротового зв’язку в майбутніх пристроях, – сказав Рогген. -Наприклад, хтось може підключити навушники до смартфона за допомогою EPSComm, але якщо він відійде, система динамічно переключиться на Bluetooth-з’єднання, яке має набагато більший радіус дії”.
Звичайно, є ще багато роботи, яку потрібно виконати, перш ніж EPSComm може бути широко впроваджена. Дослідники повинні продовжувати працювати над зменшенням розміру компонентів, щоб вони могли поміститися в сучасні пристрої. Вони також повинні співпрацювати з промисловими партнерами, щоб розробити стандарти для EPSComm. Але якщо EPSComm зможе подолати ці виклики, вона матиме значний вплив на майбутнє бездротового зв’язку. Вона може допомогти нам створити пристрої, які є більш зручними, безпечними та довговічними.
