Telepon Tanpa Baterai Berhasil Diciptakan! Sebuah Lompatan Besar Bagi Perkembangan Digital

Peneliti University of Washington telah menciptakan sebuah ponsel yang tidak memerlukan baterai. Sebuah lompatan besar yang sangat efektif. Sebagai gantinya, telepon menyerap beberapa microwatt daya yang dibutuhkannya dari sinyal radio atau cahaya ambient.

Tim juga membuat panggilan Skype menggunakan telepon bebas baterai, menunjukkan bahwa prototip yang terbuat dari komponen komersial dan off-the-shelf dapat menerima dan mentransmisikan ucapan dan berkomunikasi dengan stasiun pangkalan.

Teknologi baru ini dirinci dalam makalah yang diterbitkan pada 1 Juli di Prosiding Association for Computing Machinery on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies.

"Kami telah membangun apa yang kami yakini sebagai ponsel pertama yang berfungsi dengan mengkonsumsi hampir nol tenaga," kata rekan penulis Shyam Gollakota, seorang profesor di Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering di UW. "Untuk mencapai konsumsi daya benar-benar rendah yang Anda butuhkan untuk menjalankan telepon dengan ‘memanen’ energi dari lingkungan, kami harus memikirkan ulang secara mendasar bagaimana perangkat ini dirancang."

Tim ilmuwan komputer UW dan insinyur listrik menghilangkan langkah haus kekuasaan di sebagian besar transmisi seluler modern, mengubah sinyal analog yang menyampaikan suara ke data digital yang bisa dimengerti oleh telepon. Proses ini menghabiskan banyak energi sehingga tidak mungkin merancang ponsel yang bisa mengandalkan sumber daya sekitar.

Sebagai gantinya, ponsel bebas baterai memanfaatkan getaran kecil di mikrofon atau speaker telepon yang terjadi saat seseorang berbicara ke telepon atau mendengarkan panggilan.

Antena yang terhubung ke komponen tersebut mengubah gerakan tersebut menjadi perubahan sinyal radio analog standar yang dipancarkan oleh stasiun induk seluler. Proses ini pada dasarnya mengkodekan pola bicara dalam sinyal radio yang dipantulkan dengan cara yang hampir tidak menggunakan daya.

Untuk mengirim ucapan, telepon menggunakan getaran dari mikrofon perangkat untuk menyandikan pola bicara pada sinyal yang dipantulkan. Untuk menerima ucapan, ia mengubah sinyal radio yang dikodekan menjadi getaran suara yang diangkat oleh speaker telepon. Pada perangkat prototipe, pengguna menekan tombol untuk beralih di antara kedua mode "transmisi" dan "pendengaran" ini.

"Ponsel adalah perangkat yang paling kita andalkan hari ini. Jadi jika ada satu perangkat yang ingin Anda gunakan tanpa baterai, perangkat itu adalah ponsel," kata pimpinan fakultas Joshua Smith, profesor di Sekolah Allen dan UW Departemen Teknik Elektro. "Bukti konsep yang kami kembangkan sangat menarik hari ini, dan kami pikir ini bisa berdampak pada perangkat sehari-hari di masa depan."

Telepon tanpa baterai masih memerlukan sejumlah kecil energi untuk melakukan beberapa operasi. Prototipe ini memerlukan daya 3.5 microwatts.

Periset UW menunjukkan bagaimana memanen sejumlah kecil energi ini dari dua sumber yang berbeda. Prototipe telepon bebas baterai dapat beroperasi dengan daya yang dikumpulkan dari sinyal radio ambien yang dikirim oleh stasiun pangkalan hingga 31 kaki jauhnya.

Dengan menggunakan tenaga yang dipanen dari cahaya sekitar dengan sel surya mungil, kira-kira seukuran sebutir beras, perangkat itu mampu berkomunikasi dengan stasiun pangkalan yang jaraknya 50 kaki jauhnya.

Banyak teknologi bebas baterai lainnya yang mengandalkan sumber energi sekitar, seperti sensor suhu atau accelerometer, menghemat daya dengan operasi intermiten. Mereka membaca dan kemudian "tidur" selama satu atau dua menit saat mereka memanen energi yang cukup untuk melakukan tugas selanjutnya. Sebaliknya, panggilan telepon mengharuskan perangkat beroperasi terus menerus selama pembicaraan berlangsung.

"Anda tidak bisa menyapa dan menunggu sebentar agar telepon dalam keadaan sleep dan menyerap energi yang cukup untuk terus mentransmisikannya," kata co-author Bryce Kellogg, seorang mahasiswa doktor teknik elektro UW. "Itu adalah tantangan terbesar, jumlah kekuatan yang dapat Anda kumpulkan dari radio ambien atau cahaya berada di urutan 1 atau 10 microwatt. Jadi, operasi telepon real-time benar-benar sulit dicapai tanpa mengembangkan pendekatan yang sama sekali baru untuk Mentransmisikan dan menerima ucapan.

Selanjutnya, tim peneliti berencana untuk berfokus pada peningkatan jangkauan operasi telepon dan mengenkripsi percakapan agar aman. Tim juga bekerja untuk melakukan streaming video melalui ponsel ini dan menambahkan fitur tampilan visual ke telepon. Menggunakan layar E-ink berdaya rendah.

Sumber: sciencedaily.com