Whether you're tracking your steps, monitoring your health or sending photos from a smart watch, you want the battery life of your wearable device to last as long as possible. If the power necessary to transmit and receive information from a wearable to a computer, cellular or Wi-Fi network were reduced, you could get a lot more mileage out of the technology you're wearing before having to recharge it.
Adrian Tang of NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California, is working on a technology to do just that. He and M.C. Frank Chang at the University of California, Los Angeles, have been working on microchips for wearable devices that reflect wireless signals instead of using regular transmitters and receivers. Their solution transmits information up to three times faster than regular Wi-Fi.
"The idea is if the wearable device only needs to reflect the Wi-Fi signal from a router or cell tower, instead of generate it, the power consumption can go way down (and the battery life can go way up)," Tang said.
Information transmitted to and from a wearable device is encoded as 1s and 0s, just like data on a computer. This needs to be represented somehow in the system the wearable device uses to communicate. When incoming energy is absorbed by the circuit, that's a "0," and if the chip reflects that energy, that's a "1." This simple switch mechanism uses very little power and allows for the fast transfer of information between a wearable device and a computer, smart phone, tablet or other technology capable of receiving the data.
The challenge for Tang and his colleagues is that the wearable device isn't the only object in a room that reflects signals – so do walls, floors, ceilings, furniture and whatever other objects happen to be around. The chip in the wearable device needs to differentiate between the real Wi-Fi signal and the reflection from the background.
To overcome background reflections, Tang and Chang developed a wireless silicon chip that constantly senses and suppresses background reflections, enabling the Wi-Fi signal to be transmitted without interference from surrounding objects.
The technologists have tested the system at distances of up to 20 feet (6 meters). At about 8 feet (2.5 meters), they achieved a data transfer rate of 330 megabits per second, which is about three times the current Wi-Fi rate, using about a thousand times less power than a regular Wi-Fi link.
"You can send a video in a couple of seconds, but you don't consume the energy of the wearable device. The transmitter externally is expending energy – not the watch or other wearable," Chang said.
A base station and Wi-Fi service are still required for the system to work. To compensate for the low power drain on the wearable device, the computer or other technology it's communicating with must have a long battery life or else be plugged in. The router will experience more power usage, too. The next challenge for the engineers will be to examine this problem, so it doesn't hike up the user's power bill.
There are a multitude of potential applications for this technology, including in space. For example, astronauts and robotic spacecraft could potentially use this technology to transmit images at a lower cost to their precious power supplies. This might also allow more images to be sent at a time.
Wearable devices are a hot topic in medicine, too. Some doctors envision that wearables will become essential for monitoring vital signs such as blood pressure and heart rhythm. Such innovations could detect problems early, save lives, and avoid costly hospital admissions.
The patent application for this technology is jointly owned by the California Institute of Technology, which manages JPL for NASA, and UCLA. There are agreements in place for the commercialization of the technology.
ไม่ว่าคุณจะติดตามขั้นตอนของคุณ การตรวจสอบสุขภาพของคุณหรือส่งรูปถ่ายจากนาฬิกาสมาร์ท , คุณต้องการแบตเตอรี่ของอุปกรณ์ของคุณได้นานเท่าที่เป็นไปได้ ถ้าพลังงานที่จำเป็นในการส่งและรับข้อมูลจากเครื่องแต่งตัวกับคอมพิวเตอร์ , โทรศัพท์มือถือหรือเครือข่าย Wi Fi ถูกลดคุณสามารถได้รับไมล์สะสมมากขึ้นของเทคโนโลยีที่คุณจะใส่ก่อนที่จะต้องชาร์จมัน
เอเดรียนถังของนาซาเครื่องบินของห้องทดลองการขับเคลื่อนใน Pasadena , California , ทำงานบนเทคโนโลยี ที่จะทำอย่างนั้น เขา และ พิธีกร แฟรงค์ ชาง ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแอนเจลิสทำงานบนไมโครชิพสำหรับอุปกรณ์ไร้สายที่ได้สะท้อนให้เห็นถึงสัญญาณแทนการใช้เครื่อง ปกติ และ ผู้รับ โซลูชั่นการส่งข้อมูลได้ถึงสามครั้งเร็วกว่าปกติ Wi Fi .
" ความคิดคือถ้าอุปกรณ์สวมใส่ได้ เพียงต้องการสะท้อน Wi Fi สัญญาณจากเราเตอร์หรือเซลล์ทาวเวอร์ แทนที่จะสร้างมันการใช้พลังงานสามารถหาทางลง ( และแบตเตอรี่ที่สามารถขึ้นไป ) , " ถังกล่าวว่า .
ข้อมูลที่ส่งไปยังและจากเครื่องแต่งตัวอุปกรณ์เข้ารหัสเป็น 1s และ รัฐลุยเซียนา เหมือนกับข้อมูลในคอมพิวเตอร์ นี้ความต้องการที่จะแสดงได้ในระบบอุปกรณ์เครื่องแต่งตัวที่ใช้ในการสื่อสาร เมื่อเข้ามา พลังงานถูกดูดซึมโดยวงจรที่เป็น " 0 " และถ้าชิปที่สะท้อนให้เห็นถึงพลังนั่นคือ " 1 . " กลไกสลับง่ายนี้ใช้พลังงานน้อยมากและช่วยให้สำหรับการถ่ายโอนอย่างรวดเร็วของข้อมูลระหว่างอุปกรณ์เครื่องแต่งตัวและคอมพิวเตอร์ สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต หรือเทคโนโลยีที่สามารถรับข้อมูลอื่น ๆ .
ความท้าทายสำหรับถังและเพื่อนร่วมงานของเขาว่า ใช่อุปกรณ์เครื่องแต่งตัวไม่เพียงวัตถุใน ห้องที่สะท้อนให้เห็นถึงสัญญาณที่ช่วยให้ทำผนัง พื้น เพดานเฟอร์นิเจอร์และสิ่งอื่น ๆ วัตถุเกิดขึ้นเป็นรอบ ๆ ชิปในอุปกรณ์สวมใส่ได้ ต้องแยกความแตกต่างระหว่างจริงและ Wi - Fi สัญญาณสะท้อนจากพื้นหลัง
เพื่อเอาชนะสะท้อนพื้นหลัง , ถังและช้างพัฒนาชิปซิลิคอนที่ไร้ความรู้สึกและยับยั้งอย่างต่อเนื่องสะท้อนพื้นหลังเปิดสัญญาณ Wi Fi เพื่อส่งต่อโดยปราศจากการแทรกแซงจากสิ่งรอบตัว
นักทดสอบระบบที่ระยะทางได้ถึง 20 ฟุต ( 6 เมตร ) ประมาณ 8 ฟุต ( 2 เมตร ) , พวกเขาได้มีอัตราการถ่ายโอนข้อมูลทั้งเมกะบิตต่อวินาที ซึ่งเป็นเรื่องเกี่ยวกับสามครั้งอัตราปัจจุบัน Wi - Fi ใช้ประมาณพันครั้งพลังงานน้อยลงกว่าปกติ
ลิงค์ Wi - Fi ." คุณสามารถส่งวิดีโอในไม่กี่วินาที แต่คุณไม่ต้องสิ้นเปลืองพลังงานของอุปกรณ์สวมใส่ได้ เครื่องภายนอกเป็น expending –พลังงานนาฬิกาหรืออื่น ๆสวมใส่ได้ " ชางพูด
สถานีฐานและบริการ Wi - Fi ยังต้องเพื่อให้ระบบทำงาน เพื่อชดเชยพลังงานต่ำระบายบนอุปกรณ์เครื่องแต่งตัว ,คอมพิวเตอร์หรือเทคโนโลยีอื่น ๆ มันสื่อสารกับต้องมีแบตเตอรียาวนาน หรืออื่น ๆที่สามารถเสียบใน เราเตอร์จะเพิ่มเติมประสบการณ์การใช้พลังงานด้วย ความท้าทายต่อไปสําหรับวิศวกรจะต้องตรวจสอบปัญหานี้ ดังนั้นมันไม่เพิ่มค่าไฟฟ้าของผู้ใช้ .
มีความหลากหลายของการใช้งานที่มีศักยภาพสำหรับเทคโนโลยีนี้ รวมทั้งในพื้นที่ ตัวอย่างเช่นนักบินอวกาศยานอวกาศหุ่นยนต์อาจจะใช้เทคโนโลยีนี้ในการส่งภาพที่ต้นทุนต่ำวัสดุที่มีค่าพลังงานของพวกเขา นี้ยังอาจจะช่วยให้ภาพที่มากขึ้นจะถูกส่งในเวลา
ได้อุปกรณ์เป็นหัวข้อร้อนด้านการแพทย์ด้วย แพทย์บางคนมองเห็นว่า wearables จะกลายเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการตรวจสอบสัญญาณชีพ เช่น ความดันโลหิต และจังหวะการเต้นของหัวใจนวัตกรรมดังกล่าวสามารถตรวจสอบปัญหาก่อน บันทึกชีวิต และหลีกเลี่ยงการรับสมัครโรงพยาบาลแพง
ใบสมัครสิทธิบัตรสำหรับเทคโนโลยีนี้จะเป็นเจ้าของร่วมกันกับสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียซึ่งจัดการเจพี นาซา และ UCLA มีข้อตกลงในสถานที่สำหรับการเชิงพาณิชย์ของเทคโนโลยี
การแปล กรุณารอสักครู่..
