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没有电池没有芯片,这些塑料瓶子正在联网

作者:网友投稿 发布时间:2020-10-16 14:00

提到物联网技术时,大家默认设置的理解是,配有充电电池和集成ic的,能够发送或接受数据信号的物件连接网络。现如今,这一印像很有可能要被摆脱了。

前不久,IEEE(电气设备电子工程师学好)的网站更新了一篇文章,详细介绍了一种新式的物联网技术方法。一些不包含一切电子元件,都没有充电电池的塑胶制品还可以连接网络。例如洗衣液瓶子、药瓶子等,空了能够积极发送数据信号,假如事后联接在网上自动下单实际操作,就能完成「全自动续杯」。

它是一种来源于加州大学的 三维 复印塑胶,这类塑胶能够根据反射面自然环境中的 Wi-Fi 数据信号与智能机或其他联接 Wi-Fi 的机器设备通讯。就仿佛在远洋航行和野外探险中常常应用的阳光数据信号镜,根据反射面自然光发送数据信号,告之伙伴部位和用意。

实际上,根据反射面 Wi-Fi 数据信号完成传送并不是新鲜事儿。早在 2014 年,加州大学就产品研发出了一种称为处于被动 Wi-Fi(Passive Wi-Fi)的技术性。

充电电池之痛

针对物联网设备而言,充电电池一直是痛中之痛,由于终究会有没有电的一天。

一般而言,物联网设备的充电电池必须维持一年之上的使用期,而受限于容积及成本费的考虑到,这种机器设备中的充电电池通常感应起电量并不算太大。这就规定设计方案工作人员必须尽较大很有可能降低功耗,以增加充电电池的应用时间。针对一些必须被嵌入身体的感应器而言,充电电池也是困扰,由于每一次换电池都必须开展手术治疗,随着而成的是身心健康安全隐患。

当今仍在产品研发环节的智能化隐形眼睛 | 华盖创意

根据那样的要求,科技人员开始了产品研发功耗集成ic的艰辛之途。据医生介绍,现阶段流行无线协议必须信号强度至少做到 0dBm,即 1米W。充分考虑调频发射机总体高效率很低,仅有 10% 上下,计算出来必须最少 十米W 的总体功能损耗。要想降低功耗,最形象化的方法是提高柴油发动机的高效率,殊不知实际效果自始至终比较有限。

针对此,加州大学的 Shyam Gollakota Joshua 专家教授想起了独辟蹊径的方法,并于 2014 年发布在通讯行业的顶尖大会 SIGCOMM 上。

实际上这一基本原理早已在卫星通讯行业有一定的运用。因为通讯卫星与路面通信基站间距漫长,从通讯卫星到通信基站的数据信号衰减系数力度大,因而必须从通信卫星功率大的数据信号。

殊不知通讯卫星无论从容积還是电力工程而言,都无法支撑点这般强的数据信号的造成。因而技术工程师们选用拖延战术,从路面发送强数据信号到通讯卫星,再根据能够调配折射光的信号发射器调节地面信号,将恰当的数据信号反射面回路面。

通讯卫星无论从容积還是电力工程而言,都无法支撑点这般强的数据信号的造成 | 华盖创意

Joshua 专家教授在物联网技术通讯层面的自主创新与卫星通讯的基本原理有如出一辙之妙。在物联网设备中置入一种名叫 Interscatter 的集成ic,它能够将自然环境中的 Wi-Fi 数据信号调节为机器设备要想发送的数据信号,再由信号接收器开展编解码。只不过是,尽管 Interscatter 集成ic功能损耗极低,但依然必须电池驱动。

塑胶连接网络?

此次 IEEE 文章内容详细介绍的新技术应用,更是 Joshua 专家教授在其处于被动 Wi-Fi 技术性上的一种改善,但此项改善有可能是颠覆性的,因为它完全除掉了充电电池。

简易而言,科学研究工作人员将先前信息内容传输方法中的 Interscatter 集成ic根据另一种方法开展了表述。应用塑胶、铜和石墨烯材料三种原材料的混和,生产制造出一种新的高分子材料,将这类原材料与一般塑胶依照一定的方法排列组成,并且用 三维 复印技术性生产制造出去,就有着了能够对 Wi-Fi 数据信号开展编号的一部分,其实际意义相当于 Interscatter 集成ic。

新技术应用将分子热运动转换为数据信号反射面的转变,从而能够传递数据。例如用这类技术性制做一个能够调整声音尺寸的实体线导轨滑块,当拖动导轨滑块时,导轨滑块在室内空间中常处部位的不一样将产生不一样的反射面結果。又例如用此项技术性制做的水感应器,当检验到泄露时,水位线小于一定高宽比,机器设备的反射面数据信号也与一切正常情况有一定的区别。

Passive Wi-Fi 电路原理图 | 加州大学

现阶段,科学研究工作人员早已将此项技术性的 CAD 实体模型对外开放给 三维 复印发烧友,便于后面一种生产制造自身的「连接网络塑胶制品」。

但是,此项技术性还存有一些无法解释的难点。例如,当今科学研究工作人员用高分子材料与一般塑胶的交叠组成意味着二进制编码中的 0 和 1,基本原理相近传动齿轮的有齿和无齿。这类排序是密度低的,因而能反射面的数据信号也是比较简单的。

此外,因为机器设备的挪动将造成 反射面数据信号的转变,因而现阶段来讲,这类机器设备还不可以是「便携式」的。其次,因为反射面数据信号很弱,因而当室内空间中存有好几个机器设备时,数据信号相互之间中间的影响会比较突出。而且,怎样处理设备在室内空间中的透射数据信号相互之间中间的影响也是一个难点。

即便如此,科学研究工作人员依然觉得此项技术性有着普遍的销售市场室内空间。例如,当洗衣粉、燕麦片等生产商应用这类玻璃瓶开展包装设计,而且可以与客户的手机连接,完成自动下单,搭建详细的自动化技术提交订单传动链条,就能为店家产生源源不绝的盈利。

颠覆性的技术性在完全落地式以前,通常必须很多年的提升与打磨抛光,必须解决困难而且控制成本。就仿佛现如今早已被普遍应用的深度神经网络技术性,在六十多年前刚问世时是不能被想像的。若本次研发人员确实可以找到摆脱所述难题的方式 ,大家有原因坚信,这将是关联到下一代物联网产品布局的颠覆性技术性。

责任编辑:靖宇

关键词: 芯片 电池 塑料