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北京時間6月29日消息,瓦米斯·塔拉是約書亞·史密斯（Joshua Smith）實驗室的研究助理,約書亞·史密斯在華盛頓大學研究計算機科學與電子工程。最近,塔拉展示一臺原型手機,這臺手機很神奇,沒有電池卻可以打電話。手機只需要很少的電量就能運行,電流從空中傳輸。
史密斯說：“如果讓你挑選一款設備,讓它擺脫電池的束縛,你會選擇什么設備？手機是其中最實用的設備之一�，F(xiàn)在不妨想象一下,假設你的電池沒電了,你還可以發(fā)文本信息、打電話,又會怎樣呢？”
為了實現(xiàn)目標,我們需要對手機的一切功能重新思考。要讓手機在沒有電池的情況下運行,手機只能從周圍環(huán)境中汲取能量。
通過太陽能面板或者發(fā)光二極管,環(huán)境光可以轉化為電能。通過天線,射頻TV和Wi-Fi廣播信號可以變成電能。如果用兩種技術搭建一個混合系統(tǒng),就可以生成幾十微瓦的電流。問題在于傳統(tǒng)手機需要的電力強幾萬倍,約為800毫瓦,否則無法打電話。
如何通信？這是團隊需要解決的第一個問題。史密斯實驗室開發(fā)了一種名叫“Backscatter”（反向散射）的技術,它可以將進入設備的無線電波反射出去,使設備具備通信能力,原理和受傷的徒步者利用太陽、鏡子發(fā)送SOS信號差不多。史密斯成立了一家名叫“Jeeva Wireless”的創(chuàng)業(yè)公司,將所謂的“被動Wi-Fi”（passive Wi-Fi）技術商用,其意思就是“面向超低能耗Wi-Fi設備的數(shù)字反向散射技術”。然而,被動Wi-Fi技術提供的電力還是無法滿足手機的要求。
塔拉稱：“將人的語音轉化為數(shù)字信號需要消耗很多的電能。如果可以采用模擬技術通信,能源效率就會高很多。”手機雖然是用數(shù)字信號撥號的,但是在語音通話過程中反向處理卻是模擬的。
雖然發(fā)明了模擬反向散射技術,不過史密斯深知他的技術是根據(jù)一種間諜技術發(fā)明的,這種技術在冷戰(zhàn)時曾經(jīng)使用過。1945年,蘇聯(lián)將一個美國大紋章雕像送給莫斯科美國大使館。里面放了音頻元件,只有當無線電波的頻率匹配時才會激活,它用無線電波運行。
和間諜設備一樣,塔拉開發(fā)的手機有一些關鍵組件也是放在遠處的,這樣可以降低能耗。附近的基站有轉化電路,連接到數(shù)字移動網(wǎng)絡——目前通過Skype連接。原型手機基站使用未授權的頻段,只能用于低功耗傳輸。因為手機要靠信號收集能量,所以離基站的距離不能超過15米。
如果要將手機商用,電路可以植入家用Wi-Fi路由器或者放進手機信號塔。塔拉說：“手機信號塔的功率高一百倍,也許可以擴大覆蓋范圍,達到1000米的距離。”
手機離商用還很遙遠,上面只有一塊簡單的觸摸感應數(shù)字墊,只有當按鍵按下時小小的紅色LED才會短暫顯示信息。如果安裝更大的觸摸屏,需要400毫瓦的電流,比塔拉目前開發(fā)的手機高出10萬倍。
還有一點更重要：語音通話不方便。通話時你必須按下按鈕,就像對講機一樣,在聽與講之間轉換,像普通手機一樣持續(xù)通話幾乎不可能。
塔拉表示,下一代設備的通話質量會更好,會用電子墨水屏幕顯示文本信息,可能還會安裝攝像頭。史密斯則表示,原型手機是用現(xiàn)成組件開發(fā)的,比普通手機便宜很多。如果大規(guī)模制造,成本會更低。
