یک فناوری بیسیم جدید میتواند بلوتوث را در مسافتهای کوتاه جایگزین کرده و عمر باتری را تا پنج برابر افزایش دهد.
دانشمندان فناوری بیسیم جدیدی ایجاد کردهاند که میتواند روزی با فناوری ارتباط بیسیم رایج، بلوتوث، رقابت کند. این فناوری انرژی بسیار کمی مصرف میکند و میتواند عمر باتری دستگاهها را تا پنج برابر در یک بار شارژ افزایش دهد.
در حال حاضر، فناوریهای اصلی بیسیم – از جمله Wi-Fi ،5G و بلوتوث – که در دستگاههایی مانند گوشیهای هوشمند و پوشیدنیها و همچنین دستگاههای هوشمند خانگی تعبیه شدهاند، به پیکربندیهای کلاسیک رادیویی متکی هستند. این فناوریها دادهها را از طریق امواج الکترومغناطیسی که توسط مدولاسیون میدان الکترومغناطیسی ایجاد میشوند، ارسال میکنند.
اما فناوری جایگزین به جای آن به مدولاسیون میدان الکتریکی تکیه میکند. دستگاههای ارسالکننده سیگنال، تقویتکنندههای توانی استفادهشده در فناوریهای بیسیم معمولی را با تقویتکنندههای ولتاژ که میدان الکتریکی کوتاهبرد ایجاد میکنند، جایگزین میکنند.
این تقویتکنندههای ولتاژ همچنین یک میدان الکترومغناطیسی ضعیف تولید میکنند، اما گیرندهها – الکترودهای بدون تنظیم به جای آنتنهای تنظیمشده – فقط برای دریافت دادههایی که از طریق میدان الکتریکی حرکت میکنند، پیکربندی شدهاند. (سیستمهای رادیویی معمولی میدانهای الکتریکی را در کنار میدانهای الکترومغناطیسی ایجاد میکنند، اما به سرعت ضعیف میشوند و برای انتقال اطلاعات استفاده نمیشوند.)
قدرت فقط زمانی در دستگاه گیرنده مصرف میشود که بار یا تخلیه ای روی الکترود گیرنده وجود داشته باشد – فرآیندی که به عنوان اتصال خازنی شناخته میشود – و نه با انتقال مداوم انرژی از طریق هوا مانند پیکربندیهای رادیویی کلاسیک. در نتیجه، فناوری جدید که “Electric Potential Sensing Communication” (EPSComm) نامیده میشود، بخش کوچکی از توانی را که بلوتوث استفاده میکند، مصرف میکند.
دانیل روغن، استاد فناوریهای پوشیدنی در دانشگاه ساسکس، در ایمیلی به Live Science گفت: «این فناوری جدید به معنای این است که دستگاههای پوشیدنی و موبایل قادر خواهند بود مدت طولانیتری با یک بار شارژ باتری کار کنند. اساساً امکان استفاده از باتریهای کوچکتر و کوچکسازی بیشتر دستگاهها، به لطف صرفهجویی در انرژی حاصل از این فناوری ارتباطی جدید، امکانپذیر خواهد بود. این امر امکانات جدیدی را برای دستگاههای پوشیدنی کوچک مانند ایربودهای هوشمند، حلقههای هوشمند یا حتی الکترونیکی که در لباسها ادغام شدهاند، باز میکند.»
تیم روغن در آزمایشها دریافتند که EPSComm بهینه شده ۱۰ برابر کمتر از بلوتوث انرژی مصرف میکند، که به گفته او به احتمال زیاد باعث میشود عمر باتری دستگاهها بین چهار تا پنج برابر بیشتر بین شارژ باقی بماند.
EPSComm به سرعت انتقال داده تا ۶۰۰ کیلوبیت بر ثانیه دست یافت که به گفته روغن برای برنامههای صوتی، تصویری و واقعیت مجازی (VR) به اندازه کافی سریع است. در حالی که بلوتوث اغلب در حال حاضر سرعت انتقال داده بالاتری دارد، نسل اول بلوتوث تنها با سرعت ۱۲۵ کیلوبیت بر ثانیه ارسال میکرد.
سیگنالهای الکتریکی از EPSComm مسافتهای بسیار کوتاهتری نسبت به بلوتوث طی میکنند که یک نقطه ضعف است، اما این همچنین به معنای کاهش احتمال استراق سمع یا تداخل سیگنال است.
با این حال، روغن گفت که فناوری جدید به جای جایگزینی کامل بلوتوث، ممکن است در دستگاههای آینده، این استاندارد بیسیم را تکمیل کند.
به عنوان مثال، کسی میتواند هدفون خود را با استفاده از EPSComm به تلفن هوشمند خود وصل کند، اما اگر دور شود، سیستم به طور پویا به اتصال بلوتوث که برد بسیار طولانیتری دارد، تغییر میکند.
این تیم چندین نمونه اولیه دستگاه EPSComm ساختهاند، اما فرستندهها و گیرندهها تقریباً ۳ در ۳ سانتیمتر بودند. این برای قرار گرفتن در گوشیهای هوشمند یا دستگاههای پوشیدنی امروزی مانند هدفونهای دویدن بسیار بزرگ است.
محققان با ایجاد یک نمونه اولیه عملیاتی، به دنبال مشارکتهای صنعتی برای کاهش اندازه اجزا هستند تا بتوانند در دستگاههای شخصی کوچک قرار بگیرند.