Зарядка батареи от вай фай

Wi-Fi или 4G — что быстрее разряжает телефон?

Что быстрее разряжает батарею телефона — включенный Wi-Fi или мобильные данные 4G? Что нужно выключить, чтобы сэкономить батарею?

Современные телефоны по-прежнему испытывают проблемы с быстрым снижением заряда батареи. Чем старше становится смартфон, тем быстрее снижается емкость его аккумулятора. Соответственно, разряжаться устройство станет быстрее. Тогда актуальным становится вопрос, что разряжает телефон быстрее — Wi-Fi или 4G.

Wi-Fi и 4G дома — что расходует батарею быстрее?

Представим ситуацию, что телефон находится дома, его не пытаются переносить в другое помещение, а значит связь (как Wi-Fi, так и 4G) стабильна. Проведенные в таких условиях 8-часовые исследования показали, что разница в снижении уровня заряда батареи есть, но она крайне мала: 4G разрядил телефон на 3-4% больше, чем Wi-Fi.

Однако настолько идеальные условия стабильной, не пытающейся переключиться сети, маловероятны. Да, Wi-Fi-роутер, который также находится в квартире, может обеспечить стабильность связи. А вот о 4G такого сказать нельзя. Мобильные данные менее стабильны, и в результате тратят больше заряда батареи по нескольким причинам:

• Когда пользователь совершает звонки и отправляет SMS-сообщения, 4G-сеть переключается на 3G или 2G. Само переключение — это и есть действие, которое тратит основную часть заряда аккумулятора. Чем чаще происходит переключение между сетями, тем быстрее садится телефон.
• Если ближайшая базовая станция сотового оператора испытывает сильную нагрузку (например, к ней подключено слишком много абонентов), телефон попытается подсоединиться к более дальней станции. Из-за этого также повышается расход заряда батареи.

В результате разница в 3-4% в идеальных условиях может увеличиться в разы из-за постоянного подключения и переподключения.

4G-сеть в движении — насколько сильно садится батарея?

Подключение к разным станциям оператора отнимает заряд батареи, т.е. во время движения (например, поездка по городу) заряд расходуется быстрее, чем дома. Еще хуже обстоят дела, если пользователь находится за чертой города, где нет нормального покрытия. В такой ситуации телефон будет постоянно пытаться соединиться со станциями связи, однако безуспешно, если они расположены слишком далеко или постоянно удаляются от устройства (например, пользователь едет в поезде).

Таким образом, благодаря своей стабильности включенный на телефоне Wi-Fi тратит минимальный процент заряда. 4G-сеть также может обойтись 3-4 процентами заряда за 8 часов, но только в идеальных условиях: если телефон подключен к одной станции, находится в зоне покрытия, а пользователь не совершает звонки и не отправляет SMS.

В любых других условиях, когда телефон переключается между 4G, 3G и 2G, теряет соединение и перемещается между базовыми станциями оператора, включенные мобильные данные будут сильнее разряжать телефон, чем Wi-Fi.

Не забывайте делиться Вашим опытом и ставить лайки =)

Источник

Сможем ли мы когда-нибудь зарядить телефон от Wi-Fi сигналов?

Наши глаза настроены только на узкую полосу возможных длин волн электромагнитного излучения, порядка 390-700 нанометров. Если бы вы могли видеть мир на разных длинах волн, вы бы знали, что в городской зоне вы освещены даже в темноте — повсюду инфракрасное излучение, микроволны и радиоволны. Часть этого электромагнитного излучения окружающей среды испускается объектами, которые разбрасывают повсюду свои электроны, и часть переносит радиосигналы и сигналы Wi-Fi, которые лежат в основе наших систем связи. Все это излучение также переносит энергию.

Всем знакома ситуация, когда смартфон садится в самый неподходящий момент.

Можно ли использовать энергию электромагнитных волн?

Исследователи из Массачусетского технологического института представили исследование, которое появилось в журнале Nature, где подробно описали, как приступили к практической реализации этой цели. Они разработали первое полностью изгибаемое устройство, которое может преобразовывать энергию из сигналов Wi-Fi в пригодное для использования электричество постоянного тока.

Любое устройство, которое может преобразовывать сигналы переменного тока (AC) в постоянный ток (DC), называется ректенной: выпрямляющей антенной (rectifying antenna). Антенна улавливает электромагнитное излучение, преобразуя его в переменный ток. Затем он проходит через диод, который преобразует его в постоянный ток для использования в электрических цепях.

Впервые ректенны были предложены в 1960-х годах и даже использовались для демонстрации модели вертолета, приводимого в действие микроволнами, в 1964 году изобретателем Уильямом Брауном. На этом этапе футуристы уже мечтали о беспроводной передаче энергии на большие расстояния и даже использования ректенн для сбора космической солнечной энергии со спутников и передачи на Землю.

Оптическая ректенна

Сегодня новые технологии работы в наномасштабах позволяют много нового. В 2015 году исследователи из Технологического института Джорджии собрали первую оптическую ректенну, способную справляться с высокими частотами в видимом спектре, из углеродных нанотрубок.

Пока что эти новые оптические ректенны имеют имеют низкую эффективность, около 0,1 процента, и поэтому не могут конкурировать с растущей эффективностью фотоэлектрических солнечных панелей. Но теоретический предел для солнечных батарей на основе ректенн, вероятно, выше, чем предел Шокли-Кьюссера для солнечных элементов, и может достигать 100% при освещении излучением определенной частоты. Это делает возможной эффективную беспроводную передачу энергии.

Новая часть устройства, изготовленного MIT, использует преимущества гибкой радиочастотной антенны, которая может захватывать длины волн, ассоциирующиеся с сигналами Wi-Fi, и преобразовывать их в переменный ток. Затем, вместо традиционного диода для преобразования этого тока в постоянный, новое устройство задействует «двумерный» полупроводник, толщиной всего в несколько атомов, создавая напряжение, которое можно использовать для питания носимых устройств, датчиков, медицинских устройств или электроники большой площади.

Новые ректенны состоят из таких «двумерных» (2D) материалов — дисульфида молибдена (MoS2), который всего в три атома толщиной. Одним из его замечательных свойств является снижение паразитной емкости — тенденция материалов в электрических цепях действовать в роли конденсаторов, удерживающих определенное количество заряда. В электронике постоянного тока это может ограничивать скорость преобразователей сигналов и способность устройств реагировать на высокие частоты. Новые ректенны из дисульфида молибдена имеют паразитную емкость на порядок ниже тех, которые были разработаны до настоящего времени, что позволяет устройству захватывать сигналы до 10 ГГц, в том числе в диапазоне типичных Wi-Fi устройств.

Заряжать смартфон от Wi-Fi это не возможность, а мечта!

У такой системы было бы меньше проблем, связанных с батареями: ее жизненный цикл был бы намного длиннее, электрические устройства заряжались бы от окружающего излучения и не было бы необходимости утилизировать компоненты, как в случае с батареями.

«Что, если бы мы могли разработать электронные системы, которые обернем вокруг моста или которыми накроем целую магистраль, стены нашего офиса, и дадим электронный интеллект всему, что нас окружает? Как вы будете обеспечивать энергией всю эту электронику?», задается вопросом соавтор работы Томас Паласиос, профессор кафедры электротехники и компьютерных наук в Массачусетском технологическом институте. «Мы придумали новый способ питания электронных систем будущего».

Использование 2D-материалов позволяет дешево производить гибкую электронику, что потенциально позволит нам размещать ее на больших площадях для сбора излучения. Гибкими устройствами можно было бы оснастить музей или дорожную поверхность, и это было бы гораздо дешевле, чем использовать ректенны из традиционных кремниевых или полупроводников из арсенида галлия.

Можно ли зарядить телефон от Wi-Fi сигналов?

К сожалению, этот вариант кажется крайне маловероятным, хотя на протяжении многих лет тема «свободной энергии» дурачила людей снова и снова. Проблема заключается в энергетической плотности сигналов. Максимальная мощность, которую может использовать точка доступа Wi-Fi без специально лицензии на вещание, как правило, составляет 100 милливатт (мВт). Эти 100 мВт излучаются во всех направлениях, распространяясь по площади поверхности сферы, в центре которой — точка доступа.

Даже если бы ваш мобильный телефон собирал всю эту мощность со 100-процентной эффективностью, для зарядки батареи iPhone все равно потребовались бы дни, а небольшая площадь телефона и его расстояние до точки доступа серьезно ограничат количество энергии, которое он мог бы собрать с этих сигналов. Новое устройство MIT сможет захватывать около 40 микроватт энергии при воздействии типичной плотности Wi-Fi в 150 микроватт: этого недостаточно для питания iPhone, однако достаточно для простого дисплея или удаленного беспроводного датчика.

По этой причине гораздо более вероятно, что беспроводная зарядка для более крупных гаджетов будет опираться на индукционную зарядку, которая уже в состоянии питать устройства на расстоянии до метра, если между беспроводным зарядным устройством и объектом зарядки нет ничего.

Тем не менее, окружающая радиочастотная энергия может использоваться для питания определенных типов устройств — как, вы думаете, работали советские радиоприемники? И грядущий «интернет вещей» однозначно будет использовать эти модели питания. Осталось только создать датчики с низким энергопотреблением.

Соавтор работы Хесус Гражал из Технического университета Мадрида видит потенциальное применение в имплантируемых медицинских устройствах: таблетка, которую пациент может проглотить, передаст данные о здоровье обратно на компьютер для диагностики. «В идеале не хотелось бы использовать батареи для питания таких систем, потому что, если они будут пропускать литий, пациент может умереть», говорит Гражал. «Намного лучше собирать энергию из окружающей среды, чтобы питать эти маленькие лаборатории внутри тела и передавать данные на внешние компьютеры».

Текущая эффективность работы устройства составляет около 30-40% по сравнению с 50-60% для традиционных ректенн. Наряду с такими понятиями, как пьезоэлектричество (материалы, которые генерируют электроэнергию при физическом сжатии или растяжении), электричество, генерируемое бактериями и теплом окружающей среды, «беспроводное» электричество вполне может стать одним из источников питания для микроэлектроники будущего.

Надеюсь, вы не расстроились тем, что данный метод зарядки для телефонов не подходит? Расскажите в нашем чате в Телеграме.

Источник

Новая технология позволяет заряжать гаджеты от сигнала Wi-Fi

Xakep #289. Взлом в воздухе

Беспроводными зарядными устройствами сегодня никого не удивишь, но как насчет зарядки гаджетов напрямую от Wi-Fi сигнала? В университете Вашингтона уже много лет идет работа над технологией, получившей имя power over Wi-Fi, буквально —«энергия по Wi-Fi». Технология находится в стадии активного тестирования, и разработчики уже сообщают об успешной зарядке никель-метал-гидридных и литий-ионных кнопочных элементов питания (часовые батарейки) от сигнала Wi-Fi.

На данный момент система состоит из точки доступа (в университете используют роутеры Asus RT-AC68U) и нескольких специальных сенсоров, расположенных на расстоянии 8,4 метров от роутера. Пока это максимально возможное расстояние, но со временем его планируют увеличить. Сенсоры в буквальном смысле собирают радиочастоты, преобразуя их энергию в энергию постоянного тока. Это решение нельзя назвать революционным: к примеру, компания Energous уже продает устройство, которое точно так же раздает энергию при помощи сигнала Wi-Fi. Серьезный минус этого девайса состоит в том, что он либо раздает энергию, либо позволяет пользоваться Wi-Fi по прямому назначению. Как в старые времена телефонная линия и dial up. Еще одно похожее устройство под названием The Airnergy Charger демонстрировали на выставке CES пять лет назад.

Основное отличие технологии power over Wi-Fi от вышеперечисленных устройств заключается в том, что пользователю не понадобиться покупать новый гаджет, достаточно перепрошить свой роутер, что никак не должно отразится на его основной работе. Кроме того, разработка университета Вашингтона способна одновременно заряжать, например, мобильный телефон и обеспечивать его и другие устройства доступом к сети, — передача данных и энергии в данном случае не мешают друг другу. Разумеется, речи о выходе power over Wi-Fi на рынок пока не идет, пока это лишь лабораторные испытания.

Источник