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隨著智能手機(jī)與我們生活嵌合得越來(lái)越緊密，電池續(xù)航也成了人們的痛點(diǎn)。于是手機(jī)廠商打出了「充電 5 分鐘，通話 2 小時(shí)」的口號(hào)，蘋(píng)果和三星也在無(wú)線充電上加快自己的步伐，甚至還衍生出讓王思聰「立帖吃翔」的共享充電寶。
但如果手機(jī)不再需要充電，上述問(wèn)題將不復(fù)存在。而這樣「瘋狂」的事正在成為現(xiàn)實(shí)，據(jù) UW News報(bào)道，美國(guó)華盛頓大學(xué)的研究人員最近發(fā)明了一款不需要充電的無(wú)電池手機(jī)，能從無(wú)線信號(hào)和環(huán)境光線中獲取能量，從而實(shí)現(xiàn)續(xù)航一輩子的夢(mèng)想。
沒(méi)有電池，無(wú)需充電，還要維持手機(jī)的正常運(yùn)行，這看似「永動(dòng)機(jī)」般的天方夜譚，背后的原理總結(jié)起來(lái)其實(shí)無(wú)非就是開(kāi)源節(jié)流。
首先是節(jié)流，華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家與電氣工程師團(tuán)隊(duì)消除了一個(gè)在蜂窩傳輸過(guò)程中極為耗電的步驟，即將聲音模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化收手機(jī)可理解的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，在這個(gè)過(guò)程中需要消耗大量能量。據(jù)研究人員介紹，為了解決這個(gè)問(wèn)題，他們不得不重構(gòu)手機(jī)這部分的設(shè)計(jì)。
世界上首款無(wú)電池手機(jī)誕生，無(wú)需充電，無(wú)限續(xù)航
具體的解決方案就是利用手機(jī)通話時(shí)麥克風(fēng)或揚(yáng)聲器產(chǎn)生的微小振動(dòng)，由于這些組件連接著天線，研究人員將這種振動(dòng)轉(zhuǎn)化為由蜂窩基站發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線電信號(hào)的變化，在這個(gè)過(guò)程將語(yǔ)音模式編碼反射到無(wú)線電信中，基本不消耗任何功率。
華盛頓大學(xué) Paul G. Allen 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院的副教授 Shyam Gollakota 稱：
我相信我們已經(jīng)設(shè)計(jì)出世界上第一款功耗幾乎為零的功能手機(jī)。
華盛頓大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在一個(gè)印刷電路板組成的原型設(shè)備上驗(yàn)證了這個(gè)設(shè)計(jì)的可能性。在這部原型機(jī)中，這部機(jī)器可以實(shí)現(xiàn)基本的通話功能、數(shù)據(jù)傳輸以及按鍵輸入信息。在測(cè)試視頻中可以看到研究人員使用 Skype 接打電話和實(shí)現(xiàn)呼叫等候。
美中不足的都是，這部「無(wú)電池手機(jī)」還不能同時(shí)發(fā)送和接收語(yǔ)音，因此用戶必須按住一個(gè)特定按鈕來(lái)呼叫或通話，比起手機(jī)這更像是一部對(duì)講機(jī)。
雖然這這部手機(jī)號(hào)稱「功耗幾乎為零」，但研究人員展示的原型機(jī)功率預(yù)算為 3.5 微瓦，盡管已經(jīng)非常低，但對(duì)于沒(méi)有電池的手機(jī)來(lái)說(shuō)也是一個(gè)大問(wèn)題。
這時(shí)候就要開(kāi)源了，研究人員為這部無(wú)電池手機(jī)尋找了兩個(gè)能量源。一種是從 31 英尺（約 9.45 米）外的基站傳輸過(guò)來(lái)的無(wú)線電信號(hào)中獲取能量。另一種則是利用手機(jī)中一粒米大小的太陽(yáng)能電池來(lái)利用光能發(fā)電，這能讓手機(jī)與 50 英尺（15.24米）之外的基站進(jìn)行通訊。
實(shí)際上通過(guò)無(wú)線電或者太陽(yáng)能獲取的能量也十分有限，大約在 1-10 微瓦左右。這就讓一些部件不能持續(xù)運(yùn)行，比如只能讀取一部分信息后休眠幾分鐘后再繼續(xù)運(yùn)行。而如果這發(fā)生通話過(guò)程中無(wú)疑是一場(chǎng)噩夢(mèng)。
目前無(wú)電池手機(jī)作為一款功能機(jī)而言也還是殘缺的，可見(jiàn)這項(xiàng)技術(shù)距離商用應(yīng)該還有一段不短的距離。該研究團(tuán)隊(duì)也計(jì)劃開(kāi)發(fā)一套新的語(yǔ)音傳輸和接收的方案，以保證手機(jī)能正常運(yùn)作。同時(shí)該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的基站技術(shù)未來(lái)也有望集成在標(biāo)準(zhǔn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和 WiFi 路由器中。華盛頓大學(xué)電氣工程系的教授 Joshua Smith 表示：
我們開(kāi)發(fā)的這種手機(jī)無(wú)電池的設(shè)計(jì)方案是令人激動(dòng)的，我相信這會(huì)影響到未來(lái)的設(shè)備。
據(jù)華盛頓大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)介紹，接下來(lái)將進(jìn)一步擴(kuò)展無(wú)電池手機(jī)的功能，比如發(fā)送流媒體視頻，以及搭載省電的 E link 屏。同時(shí)改善加密功能，增加手機(jī)安全性能。
在無(wú)線充電都尚未普及的今天，談?wù)撍^無(wú)電池手機(jī)似乎為時(shí)過(guò)早。不過(guò)這項(xiàng)技術(shù)的萌芽也讓我們可以對(duì)未來(lái)的手機(jī)產(chǎn)生新的幻想，當(dāng)我們有一天拿著自己的手機(jī)而不用再因?yàn)橛疑辖堑臄?shù)字焦慮，確實(shí)是一件挺美好的事情。
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