Ученые хотят использовать людей в качестве источника питания антенн 6G

Может ли человеческое тело стать частью технологий питания будущего? Ученые считают, что это вполне возможно.

Что произошло

Группа ученых из Университета Массачусетса утверждает, что проведенное ими исследование доказало способность человеческого тела быть полезным инструментом для сбора отработанной энергии и использования ее для питания устройств в будущем. Отмечается, что человеческое тело максимально совместимо с устройствами, которые будут использоваться для технологии 6G – беспроводной связи нового поколения. Человеческое тело может выступать в качестве усилителя сигнала, причем каждое отдельное тело будет выполнять функции антенны.

Широкая общественность только начинает ощущать преимущества технологий беспроводной связи в стандарте 5G, внедренных уже в ряде стран по всему миру. Однако следующее поколение связи – 6G – обещает возможность передачи данных со скоростью, которая почти в 1 000 раз будет превышать скорость 5G. Шестое поколение сотовой связи также обеспечит задержку, которая составит лишь одну десятую от задержки, свойственной технологии 5G.

Ожидается, что с появлением этой технологии еще большее количество устройств и датчиков получит возможность подключения к интернету. Все это откроет новый этап в истории Интернета вещей (IoT), зародившегося вместе с 5G. Считается, что развитие технологии Связи через видимый свет (VLC), являющийся беспроводным аналогом оптико-волоконной связи, откроет путь к чрезвычайно высоким скоростям передачи данных в сетях 6G.

Что такое Связь через видимый свет?

Если говорить простыми словами, то Связь через видимый свет (VLC) – это беспроводной вид связи, использующий свет, излучаемый светодиодами, для организации сетевой, мобильной, высокоскоростной связи, похожей на Wi-Fi. Обозначается термином Li-Fi. Такой вид связи можно использовать как отдельное решение, либо он может играть дополнительную роль рядом с сетями радиочастотной (РЧ) или сотовой связи. Основа технологии заключается во включении и выключении светодиодов в течение наносекунд на очень высокой частоте.

Поскольку спектр видимого света в 10 000 раз шире спектра радиочастот, технологию VLC рассматривают как решение проблемы ограничений, с которыми сталкивается радиочастотный диапазон. Эта индустрия породила очень высокие скорости передачи данных, что делает ее конкурентоспособной.

Несмотря то, что сигнал VLC не может проходить через такие препятствия как стены, для работы технологии не является обязательным условием наличие прямой видимости, поскольку свет отражается от других поверхностей. Для передачи сигнала должен быть включен светодиодов, но его яркость можно снизить до очень низкого уровня. Преимущество VLC по сравнению с Wi-Fi состоит в том, что передача света не создает электромагнитных помех.

Как работает Связь через видимый свет?

В плане передачи информации технология VLC работает подобно радиосвязи – за исключением того, что в таком случае передача осуществляется посредством света, излучаемого светодиодами (LED). По словам Джи Сюн – профессора информатики и компьютерных наук из Университета Массачусетса – на VLC-панели один светодиод может включаться и выключаться миллион раз в секунду.

«У нас уже есть готовая инфраструктура для внедрения этой технологии, поскольку светодиодные лампы активно используются в системах освещения во всех наших домах, бизнес-центрах, на улицах и в автомобилях. Кроме того, внедрению технологии также будет способствовать тот факт, что любое оснащенное камерой устройство (например, лэптоп, планшет или смартфон) может выступать в роли приемника. Эти светодиоды также излучают радиочастоты или радиоволны бокового канала, являющегося утечкой энергии, и она может быть собрана для работы устройств VLC», – объясняет он.

Сбор и использование радиочастотной утечки

Сюн и его коллеги решили создать антенну, которая могла бы улавливать эту освободившуюся энергию. Для создаваемой конструкции антенны они использовали медные провода, намотанные в катушки, которые затем проверялись на способность накапливать энергию. Исследователи обнаружили, что способность антенны собирать энергию увеличивается, когда ее подключают к другой единице, независимо от толщины катушки или количества скручиваний медной проволоки.

Кроме прижимания антенны к различным материалам – таким как древесина и сталь, исследователи также прижимали ее к таким объектам и предметам, как стены, планшеты, телефоны и лэптопы. Это делалось для того, чтобы увидеть, какое количество энергии можно собрать таким образом. Исследователи обнаружили, что количество собранной энергии увеличивалось благодаря электронным гаджетам. Однако самые высокие показатели были зафиксированы тогда, когда катушка касалась тела человека.

После проведения ряда дополнительных экспериментов, которые должны были выявить, в каких местах лучше всего размещать медную проволоку, исследователи выяснили, что наилучший баланс сбора энергии и удобства ношения обеспечивает одевание его в качестве браслета на верхнюю часть предплечья. Ученые отметили, что такое устройство для сбора энергии способно собирать достаточно энергии для работы датчиков мониторинга здоровья на теле, имеющих большую продолжительность пребывания в спящем режиме и низкую частоту сбора данных.

В настоящее время команда работает над разработкой методов сбора отработанной энергии из всех видов источников для питания технологий будущего.