當(dāng)需要發(fā)送一條重要的短信時(shí),手機(jī)電池剛好沒電,想必很多人都遇到過這種郁悶的事情。隨著美國(guó)工程師研發(fā)出一項(xiàng)神奇的新技術(shù),這種郁悶將成為過去。這項(xiàng)技術(shù)被稱之為“環(huán)境背反射技術(shù)”,利用電視和Wi-Fi信號(hào)讓設(shè)備之間進(jìn)行通訊同時(shí)還可將其作為能量源。
環(huán)境背反射技術(shù)由華盛頓大學(xué)的研究人員研發(fā)。他們制造了無需電池的小型設(shè)備,所安裝的天線能夠探測(cè)、利用和反射可被其他類似設(shè)備獲取的電視信號(hào)。通過發(fā)射現(xiàn)有信號(hào)進(jìn)行信息交互,兩臺(tái)設(shè)備彼此間可以進(jìn)行通訊。華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)與工程學(xué)助理教授希亞姆-格拉克塔表示:“我們可以將周圍環(huán)境中存在的無線信號(hào)變成能量源和通訊媒介。這項(xiàng)技術(shù)有望在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用,包括可穿戴設(shè)備、智能房屋和自持傳感器網(wǎng)絡(luò)”
環(huán)境背反射技術(shù)允許設(shè)備和傳感器網(wǎng)絡(luò)通過反射現(xiàn)有信號(hào)進(jìn)行信息交換的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,無需使用電池。研究論文合著者、華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)、工程學(xué)與電氣工程學(xué)副教授喬舒亞-史密斯指出:“我們的設(shè)備能夠‘無中生有’地形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。你可以反射這些信號(hào),在無電池設(shè)備之間進(jìn)行摩爾斯電碼通訊。”
這項(xiàng)技術(shù)可以整合到手機(jī)中,在電池耗光電量時(shí)提供緊急電量。此外,日常物品也可以采用這種無電池通訊技術(shù),彼此間進(jìn)行通訊。例如,可以為躺椅安裝環(huán)境背反射技術(shù),讓用戶知道房門鑰匙落在什么地方。華盛頓大學(xué)研制的智能傳感器可以永久性植入任何建筑,讓建筑之間進(jìn)行通訊。例如,傳感器可以植入橋梁,用于監(jiān)視鋼筋混凝土的健康狀況,一旦發(fā)現(xiàn)裂縫便發(fā)出警報(bào)。
研究人員利用信用卡大小的原型設(shè)備對(duì)環(huán)境背反射技術(shù)進(jìn)行測(cè)試。他們?cè)诿總€(gè)設(shè)備的電路上安裝了天線,接收到另一個(gè)設(shè)備的通訊信號(hào)時(shí)上面的LED燈會(huì)閃光。在西雅圖的不同環(huán)境下,研究人員對(duì)兩個(gè)設(shè)備進(jìn)行了測(cè)試,包括公寓樓、街角和地下停車場(chǎng)頂層。這些測(cè)試地點(diǎn)與一個(gè)電視信號(hào)塔的距離從不到0.6英里(約合0.9公里)到大約6.5英里(約合10.4公里)。
隨后,研究人員演示一個(gè)支付卡如何借助環(huán)境背反射技術(shù)向另一張卡轉(zhuǎn)賬。這種轉(zhuǎn)賬利用了周圍的無線信號(hào)。周圍環(huán)境的無線電頻率信號(hào)既可充當(dāng)能量源,也可充當(dāng)通訊媒介。他們發(fā)現(xiàn)設(shè)備之間可以進(jìn)行通訊,即便是距離電視信號(hào)臺(tái)最遠(yuǎn)的設(shè)備之間也是如此。在室外相隔2.5英尺(約合75厘米)和室內(nèi)相隔1.5英尺(約合45厘米)情況下,接收設(shè)備能夠以每秒1千比特的速度接收來自另一個(gè)設(shè)備的信號(hào)。這足以進(jìn)行傳感器讀數(shù)、短信和聯(lián)系方式等數(shù)據(jù)傳輸。研究人員希望進(jìn)行改進(jìn),提高環(huán)境背反射技術(shù)通訊網(wǎng)絡(luò)的容量和范圍。