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室內無線電力傳輸系統在房間的范圍內為多個設備充電

2022-07-24 11:44:41 編輯:寇寬瑗 來源:
導讀 由博士生Takuy??a Sasatani,迪斯尼研究和密歇根大學領導的東京大學的研究人員創建并演示了一個房間大小的設備,該設備使用磁場為其內部...

由博士生Takuy??a Sasatani,迪斯尼研究和密歇根大學領導的東京大學的研究人員創建并演示了一個房間大小的設備,該設備使用磁場為其內部的兼容設備充電。“物聯網即將到來,”薩薩塔尼說。“人們很快就會發現他們的環境中充滿了小型傳感器和其他需要電力和通信的設備。我們有一個安全而優雅的解決方案,它也可以幫助技術變得更加隱形。“

室內無線電力傳輸系統可以在房間的范圍內同時為多個設備(或節點)充電。金屬板和電氣元件嵌入房間中心的柱子和房間本身的結構中。由于系統的功能元素被集成到一個房間中,這種方法最適合包含在新建筑中,盡管研究團隊也在探索改造現有環境的方法。

為了使系統工作,研究人員利用了一種稱為準靜態腔共振的現象。這里,限制在一定體積的振蕩磁場在具有特殊設計線圈的裝置中引起電荷流動。磁場圍繞房間旋轉,并且電場被限制在嵌入中心桿內的部件中。

“安全是我們的首要關注點,我們將確保我們系統的未來部署符合所有政府健康和安全法規。我們在人體接近的安全限制范圍內使用磁場,并且電場通過中心柱中的電容器隔離,“Sasatani繼續說道。“相反,人的存在不應影響電力傳輸效率。它甚至可以很好地與Wi-Fi配合使用,不過我們的系統提供了一種功耗小的替代通信鏈路。這可以大大延長安裝在我們周圍的眾多低功耗設備的電池壽命。“

傳感器等設備的基本特征是它們定期傳遞數據。研究人員設計了一種兼容設備通過相同的機制發送和接收數據的方法。兼容設備通過類似于AM無線電工作方式的方法調制功率信號,以每秒幾千比特與系統通信。雖然還不適合流式傳輸視頻,但它足以傳達傳感器可能收集的多種環境數據。

“我們系統的綜合電源和數據容量可能使其適用于醫院,溫室,實驗室,活動場所或家中等環境,”Sasatani總結道。“我們將繼續創新和改善電力傳輸負載和通信帶寬,同時確保兼容設備便宜且易于制造。”

除了制造成本低之外,該系統還應該證明運行成本低,使用大約10瓦的功率,相當于高效的LED燈泡。


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