Sieci komórkowe funkcjonują dzięki falom radiowym, które służą za nośnik informacji. A gdyby tak te same fale wykorzystać do przekazania energii, która posłużyłaby do ładowania urządzeń znajdujących się w zasięgu sieci? Naukowcy z Georgia Tech twierdzą, że to jak najbardziej możliwe!
Rozwój Internetu Rzeczy to spore wyzwanie dla naukowców i inżynierów. Miliardy urządzeń, które w najbliższych latach będą komunikować się z siecią, trzeba zaopatrzyć nie tylko w możliwość transferu danych, do czego posłużą, co do zasady, sieci mobilne, ale też w źródła zasilania.
Konieczność dostępu do stałego źródła zasilania, co do zasady, eliminuje korzyści wynikające z mobilnego transferu danych – kabel i tak być musi. W przypadku zasilania bateryjnego również powstają problemy związane z częstą wymianą ogniw bądź koniecznością doładowywania obecnych.
W jaki sposób można temu zaradzić? Na przykład wykorzystując energię odnawialną, pochodzącą z wiatru czy słońca. Co jednak, gdy nie jest to możliwe? Pomocna może się okazać sieć 5G wykorzystująca fale milimetrowe (mmWave – powyżej 26 GHz), która, po spełnieniu kilku kryteriów, może zmienić całe miasto w jedną, wielką, bezprzewodową ładowarkę.
Sieć 5G jako ładowarka – jak to działa?
Fale milimetrowe są w stanie przenieść całkiem sporą ilość energii. Czy zatem można wykorzystać ją do ładowania urządzeń IoT? Cóż, to skomplikowane, ale nie niemożliwe. Wszystko dlatego, że choć ta energia jest, wciąż jest jej zbyt mało, by skutecznie ładować urządzenia. Można temu zaradzić projektując takie odbiorniki, które wykorzystają energię pochodzącą z kilku kierunków naraz.
W laboratoryjnych warunkach plaster odbierający energię z fal milimetrowych pokryty zostaw soczewką Rotmana, wykorzystywaną dotychczas w wojskowych systemach wczesnego ostrzegania, by odbierać sygnały z wielu kierunków bez konieczności fizycznego przemieszczania anteny.
W ten sposób udało się uzyskać prąd ładowania o mocy 6 mikrowatów. Oczywiście, to bardzo mało, jednak dla potrzeby najprostszych czujników IoT, powinno wystarczyć.
A gdyby tak ładować w ten sposób drony?
Naukowcy z Georgia Tech, w przewidywaniach dotyczących nowej technologii, idą krok dalej. Zauważają, że gdyby umieścić plastry na powierzchni dronów i otoczyć soczewką Rotmana, miniaturowe statki powietrzne mogłyby czerpać energię ze wszystkich stacji 5G mmWave w całym mieście. Dzięki temu, całe miasto stałoby się jedną, wielką ładowarką dla dronów!
Co naturalne, od badań laboratoryjnych do rzeczywistego zastosowania trzeba przebyć naprawdę długą drogę, dlatego nie jest wcale pewnym, że prototypowe rozwiązanie kiedykolwiek okaże się użyteczne. Gdyby jednak tak się stało, pomogłoby to rozwiązać wiele problemów stanowiących bariery dla dalszego rozwoju Internetu Rzeczy na całym świecie.
