เรียนรู้เกี่ยวกับพลังงาน

"VLC ค่อนข้างง่ายและน่าสนใจ" Jie Xiong ศาสตราจารย์ด้านสารสนเทศและวิทยาการคอมพิวเตอร์ที่ UMass Amherst และผู้เขียนอาวุโสของหนังสือพิมพ์กล่าว "แทนที่จะใช้สัญญาณวิทยุเพื่อส่งข้อมูลแบบไร้สาย จะใช้แสงจากหลอด LED ที่สามารถเปิดและปิดได้ถึงหนึ่งล้านครั้งต่อวินาที" ส่วนหนึ่งของความน่าสนใจของ VLC คือโครงสร้างพื้นฐานมีอยู่แล้วทุกที่ บ้าน ยานพาหนะ ไฟถนน และสำนักงานของเราล้วนได้รับแสงสว่างจากหลอดไฟ LED ซึ่งอาจส่งข้อมูลได้เช่นกัน "ทุกอย่างที่มีกล้อง เช่น สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต หรือแล็ปท็อป สามารถเป็นตัวรับสัญญาณได้" Xiong กล่าว ก่อนหน้านี้ Xiong และผู้เขียนคนแรก Minhao Cui นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาด้านสารสนเทศและวิทยาการคอมพิวเตอร์ที่ UMass Amherst แสดงให้เห็นว่ามี "การรั่วไหล" ของพลังงานอย่างมีนัยสำคัญในระบบ VLC เนื่องจาก LED ยังปล่อย "สัญญาณ RF ช่องด้านข้าง" หรือคลื่นวิทยุ . หากพลังงาน RF ที่รั่วออกมานี้สามารถเก็บเกี่ยวได้ ก็จะนำไปใช้ได้ ภารกิจแรกของทีมคือการออกแบบเสาอากาศจากลวดทองแดงขดเพื่อรวบรวม RF ที่รั่ว ซึ่งพวกเขาทำ แต่จะเพิ่มการสะสม พลังงาน ได้อย่างไร? ทีมทดลองกับรายละเอียดการออกแบบทุกประเภท ตั้งแต่ความหนาของเส้นลวดไปจนถึงจำนวนครั้งที่ขด แต่พวกเขายังสังเกตเห็นว่าประสิทธิภาพของเสาอากาศนั้นแตกต่างกันไปตามสิ่งที่เสาอากาศสัมผัส พวกเขาลองวางขดลวดบนพลาสติก กระดาษแข็ง ไม้ และเหล็ก รวมทั้งแตะกับผนังที่มีความหนาต่างกัน โทรศัพท์ที่เปิดและปิด และแล็ปท็อป แล้ว Cui ก็มีความคิดที่จะดูว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อขดลวดสัมผัสกับร่างกายมนุษย์ ในทันที เห็นได้ชัดว่าร่างกายมนุษย์เป็นสื่อที่ดีที่สุดในการขยายความสามารถของคอยล์เพื่อรวบรวมพลังงาน RF ที่รั่วออกมา ซึ่งมากกว่าคอยล์เปล่าเพียงอย่างเดียวถึงสิบเท่า หลังจากการทดลองมากมาย ทีมงานได้คิดค้น "Bracelet+" ซึ่งเป็นขดลวดทองแดงธรรมดาๆ ที่สวมเป็นสร้อยข้อมือที่ปลายแขนท่อนบน ในขณะที่การออกแบบสามารถปรับให้สวมใส่เป็นแหวน เข็มขัด กำไลข้อเท้าหรือสร้อยคอได้ สร้อยข้อมือดูเหมือนจะให้ความสมดุลที่เหมาะสมระหว่างการเก็บพลังงานและความสามารถในการสวมใส่ "การออกแบบมีราคาถูก - น้อยกว่าห้าสิบเซ็นต์" ผู้เขียนซึ่งได้รับรางวัล Best Paper Award จาก Association for Computing Machinery's Conference on Embedded Networked Sensor Systems "แต่สร้อยข้อมือ + สามารถเข้าถึงได้ถึงไมโครวัตต์ ซึ่งเพียงพอที่จะรองรับเซ็นเซอร์จำนวนมาก เช่น เซ็นเซอร์ตรวจวัดสุขภาพในร่างกายที่ต้องใช้พลังงานเพียงเล็กน้อยในการทำงาน เนื่องจากความถี่ในการสุ่มตัวอย่างต่ำและระยะเวลาในโหมดสลีปที่ยาวนาน" "ท้ายที่สุดแล้ว" Xiong กล่าว "เราต้องการเก็บเกี่ยวพลังงานขยะจากแหล่งต่างๆ เพื่อใช้เป็นพลังงานให้กับเทคโนโลยีในอนาคต"