Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 186

Созданный университетской группой прототип состоял из четырёхслойной платы размером с кредитку и дипольной антенны длиной 258 мм. Параметры антенны рассчитывались с учётом выбранной частоты и подбирались в серии экспериментов. На печатной плате были размещены следующие модули: коллектор энергии, приёмник, передатчик и блок сенсорных кнопок. Кроме того, для визуальной индикации работы и в качестве потенциального оптического канала связи на плате был размещён маломощный светодиод.

Приёмник, передатчик и коллектор подключены к одной антенне и работают попеременно. Преобразованная энергия радиоволн (в данном случае — от телебашни) используется для питания всех компонентов.

Схема была оптимизирована для работы в дециметровом диапазоне частот (515–565 МГц). В выбранной полосе шириной 50 МГц местные телевещательные компании одновременно транслировали восемь каналов. Для работы прототипа устройства хватило бы и одного, однако с учётом разной продолжительности вещания и технических перерывов был сделан запас для обеспечения круглосуточного функционирования.

Эффективная излучаемая мощность телевышки была оценена в один мегаватт, поэтому созданные прототипы функционировали даже на удалении более десяти километров.

В приёмнике использовались только аналоговые компоненты, а его потребляемая мощность была в пределах 0,25–0,54 мкВт.

Передача осуществлялась пакетами длиной по 96 бит, из которых 64 бита составляла преамбула (поле для синхронизации). Применяемый компаратор TS881 и микроконтроллер MSP430 также отличались сверхнизким потреблением. Они выполняли декодирование пакетов данных и проверку их целостности по контрольной сумме.

Для созданного прототипа энергопотребление компонентов в процентах от общего выглядит следующим образом: микроконтроллер — 64%; светодиод и сенсорные кнопки — 26%; схема управления питанием — 8%. На модулятор и демодулятор пришлось всего по одному проценту, что демонстрирует исключительную энергоэффективность предложенной технологии.

Два таких устройства устанавливали надёжную связь друг с другом на расстоянии около полуметра. На открытом пространстве оно было немного больше, внутри помещений — предсказуемо уменьшалось.

Конечно, полметра — это довольно мало, но уже пригодно для практического применения. Например, исследователи успешно имитировали бесконтактный перевод денег с одной банковской карты на другую без использования терминала. В другом эксперименте десяток таких устройств выполняли схожие с RFID функции и помогали мерчандайзеру определять товар, лежащий не на своих полках. На следующей иллюстрации показано уведомление о забытых ключах на экране смартфона — тоже чрезвычайно полезная функция.

В серийно выпускаемых устройствах потери энергии будут меньше. Соответственно, мощность передатчика, чувствительность приёмника и радиус действия увеличатся. По приведённымв статье расчётам, при существующих CMOS-технологиях вся электроника уместится на площади в квадратный миллиметр. Габариты будут лимитированы исключительно антенной. Однако с учётом примитивности конфигурации её без особых проблем можно разместить где угодно — хоть вшить в одежду.

Среди перспективных сфер применения в первую очередь выделяют всевозможные датчики мониторинга состояния окружающей и производственной среды, связь между компонентами носимой электроники и экстренные варианты оповещения. Как минимум многие выносные датчики уже сегодня вполне могут обойтись без проводов и батареек.

К оглавлению

Опубликовано15 августа 2013

Google+ — самая молодая из крупных социальных сетей такого рода: она была запущена в июне 2011 года и открылась для всеобщего пользования в конце сентября. Тем не менее к январю 2013-го она стала второй по числу пользователей соцсетью в мире, уступающей лишь Facebook и опережающей Twitter. К июню 2013 года число активных клиентов Google+ достигло 500 миллионов человек — в два с половиной раза больше, чем у Twitter.