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Batteries: Vous ne pouvez pas vivre avec elles, vous ne pouvez pas vivre sans elles, et je récite ce cliché parce que je sais que vous hochez la tête avec moi maintenant. Les batteries des smartphones sont devenues plus grandes et ont donc une durée de vie plus longue. Une majorité d'entre elles ont été équipées de la technologie de charge rapide. Mais une batterie morte reste un problème majeur, en particulier depuis que nous sommes devenus tellement dépendants d'appareils mobiles.
Mais si vous n'aviez pas à vous soucier de la batterie? Ou s'assurer qu'il est chargé toutes les nuits? Et si vous n'aviez pas à vous soucier de manquer de jus au milieu de la journée? Les chercheurs de l’Université de Washington travaillent à cette réalité. Ils ont découvert un moyen de récolter de l'énergie pour le smartphone sans câbles ni batteries physiques. Au lieu de cela, le téléphone repose uniquement sur les signaux radio et la lumière ambiante. C'est exactement ce que cela ressemble: un smartphone sans batterie.
Zéro puissance requise
Le chercheur Shyam Gollakota, professeur associé à l’Université de Washington, a qualifié le téléphone cellulaire sans pile de "premier téléphone portable en état de fonctionnement qui consomme presque zéro". Il fonctionne en exploitant les vibrations minimes du microphone et du haut-parleur du téléphone et en convertissant ces mouvements en un signal radio analogique pouvant communiquer via une station de base cellulaire. "Ce processus consiste essentiellement à coder les structures de parole dans les signaux radio réfléchis de manière à ne consommer quasiment aucune puissance", explique le communiqué. "Pour transmettre la parole, le téléphone utilise les vibrations du microphone de l'appareil pour coder les caractéristiques de la parole dans les signaux réfléchis. Pour recevoir la parole, il convertit les signaux radio codés en vibrations sonores captées par le haut-parleur du téléphone."
Le premier téléphone portable qui consomme presque zéro.
L'appareil nécessite actuellement que vous appuyiez sur un bouton pour basculer entre les modes de transmission et d'écoute. Il ne s'agit donc pas d'une expérience tactile comme un smartphone ordinaire. Mais à l'avenir, la technologie pourrait être intégrée à l'infrastructure de réseau cellulaire standard et aux routeurs Wi-Fi pour offrir une couverture de téléphone cellulaire sans batterie.
J'ai parlé à Vamsi Talla, associée de recherche sur le projet sans pile, à propos du téléphone cellulaire sans pile et de ce qu'il faut pour alimenter un tel appareil. "Notre groupe travaillait depuis cinq ans sur des appareils sans batterie et sur une communication à faible consommation", a déclaré Talla. "Ce projet s'appuie sur certaines techniques que nous avons développées. Par exemple, le téléphone sans pile utilise un microphone à rétrodiffusion analogique à puissance nulle, que j'ai développé en 2012. Nous l'avons ensuite associé à un système de casque d'écoute analogique et à une communication par rétrodiffusion ambiante."
Talla et le groupe de recherche, qui comprend également deux étudiants diplômés et deux professeurs, ont commencé le projet début 2016. "J'ai construit deux versions matérielles différentes du prototype de téléphone", a-t-il déclaré. Le premier était alimenté par les signaux RF ambiants transmis par les tours cellulaires. La seconde a ajouté "une minuscule photodiode (cellule solaire) permettant de récupérer l'énergie de la lumière ambiante dans un bureau ou à la maison typique". Dans les situations où il n'y a pas de RF - disons que vous êtes dans la forêt ou au milieu de nulle part - le téléphone récoltera la lumière autour de vous pour vous alimenter.
Le prototype de téléphone sans pile est composé d’un certain nombre de composants que vous pouviez acheter dans une Radio Shack: antennes, un collecteur d’énergie pour capter l’énergie des signaux RF ambiants et des cellules solaires, un microphone qui écoute les réflexions et la rétrodiffusion. enregistrer et transmettre de la parole, un récepteur, une prise casque, un système de communication numérique, un petit micro-contrôleur, ainsi que quelques voyants et boutons tactiles capacitifs pour vous aider à utiliser le périphérique. Cependant, ne vous attendez pas à jouer à des jeux sur l'appareil, car il n'y a pas assez d'énergie générée pour alimenter ce genre de choses. "Si nous ne modifions pas ce composant, il pourrait être difficile de l’alimenter uniquement avec des ondes RF", a ajouté M. Talla.
Le prototype de téléphone sans pile est composé d’un certain nombre de composants que vous pouviez acheter dans un Radio Shack.
Les téléphones actuels consomment jusqu'à dix mille fois plus d'énergie que la lumière ambiante et les signaux RF. L’équipe de recherche a dû réduire la puissance nécessaire pour transmettre et recevoir la parole à quelques microwatts. Ce n'était pas un mince exploit, a expliqué Talla. "La quantité d'énergie pouvant être récupérée à partir de signaux RF dépend de la distance entre le téléphone et la tour cellulaire. Généralement, un à 100 microwatts peuvent être récupérés à partir de signaux RF ambiants. Nous avons repensé l'architecture du téléphone sans batterie pour réduire la consommation d'énergie environ 10 000 fois sa consommation, de sorte qu’elle puisse être alimentée en permanence avec la quantité infime d’énergie disponible."
Les prochains objectifs de l'équipe de recherche sont d'améliorer la plage de fonctionnement du téléphone sans batterie et de garantir le cryptage des conversations.
Si vous souhaitez en savoir plus sur la licorne sans piles, vous pouvez parcourir le document de recherche complet, qui a été publié début juillet. Vous pouvez également consulter la page officielle du projet Battery Free Phone.
