連入WiFi對人們來(lái)說(shuō)已經(jīng)是稀松平常的事，但能夠給你的手機、平板充電的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )是不是更讓人激動(dòng)？來(lái)自華盛頓大學(xué)的一只研究團隊就在向無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)努力，他們現在已經(jīng)實(shí)現了8.5米（28英尺）外的無(wú)線(xiàn)電力傳輸。該團隊的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)只需要兩個(gè)部件：一個(gè)接入點(diǎn)（路由器），一個(gè)定制的傳感器。研究員Vamsi Talla解釋道：“傳感器用來(lái)收集無(wú)線(xiàn)電頻率能量并把它轉換成交流電。而第二個(gè)路由器接入點(diǎn)則是一個(gè)單純的軟件改動(dòng)，我們重新編程了路由器的軟件系統，讓它能夠同時(shí)發(fā)射WiFi信號和無(wú)線(xiàn)電能量。也就是說(shuō)讓路由器在保持原有功能的同時(shí)具有發(fā)送電力的能力。”

這個(gè)看起來(lái)略顯山寨的改動(dòng)其實(shí)是一個(gè)非常關(guān)鍵的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，先前Energous也曾推出一套無(wú)線(xiàn)充電設備，但他們要求購置一臺全新的電力發(fā)送設備而且這個(gè)設備還不支持發(fā)送WiFi信號。而華盛頓大學(xué)的團隊則可以讓兩者并存，換句話(huà)說(shuō)，他們可以更有效的利用路由器已經(jīng)發(fā)射出的信號能量。

 

在技術(shù)層面講，WiFi信號是會(huì )相互干涉的，也就是說(shuō)任何路由器能夠發(fā)出的總信號容量是有限的。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )信號強了，電力信號就會(huì )弱。但來(lái)自華盛頓的團隊想出了一個(gè)“兩全”的方法，既保持了高強度網(wǎng)絡(luò )信號，又不減弱充電能力。研究員 Bryce Kellogg表示：“我們優(yōu)化了路由器，讓能量在三個(gè)互不重疊的WiFi頻率上傳輸，而不是一只獨占一個(gè)頻率。”

團隊已經(jīng)在溫度傳感器、攝像機和可充電電池上測試過(guò)自己的技術(shù)，分別在6米、5米、8.5米的距離上進(jìn)行了測試。如果他們的實(shí)驗太小兒科也不要怪他們，FCC對無(wú)線(xiàn)電力傳輸有法規限制。將來(lái)若放松這條限制，應該會(huì )看到無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)飛速發(fā)展。

 

團隊表示他們目前的成果只是對理論的一種驗證，遠不是這個(gè)技術(shù)的極限，他們正在努力讓無(wú)線(xiàn)充電變得更好更實(shí)用。忘記電源和電池吧，我們需要的能量已經(jīng)在我們身邊了。我們需要做的就是用最有效的辦法收集它們。

 

我們的家里似乎經(jīng)常是各種電線(xiàn)和充電器纏繞成一團糟。但這一問(wèn)題很可能將發(fā)生改變。目前使用我們周?chē)臒o(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )信號來(lái)為我們的小配件充電的研究正常進(jìn)行之中。

 

在美國西雅圖，六個(gè)家庭參與了一項實(shí)驗，在實(shí)驗里被改良的電子設備以及一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )路由器被放在他們的家里。在24小時(shí)內，這些設備將僅通過(guò)路由器的信號進(jìn)行充電，同時(shí)路由器還將為家庭提供無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。

 

這是否是可能的？利用一個(gè)名為整流器的部件，路由器發(fā)出的無(wú)線(xiàn)電波的能量將被轉化為直流電壓，這個(gè)原理類(lèi)似于太陽(yáng)能電池板將光能轉化為電能。然后通過(guò)直流變換器將電壓提升到可用的水平。

 

這個(gè)系統可以用于為溫度傳感器和無(wú)儲備電池的低分辨率相機以及帶電的標準電池充電。困難的部分在于讓路由器持續的提供足夠的能量，研究小組成員、美國華盛頓大學(xué)西雅圖分校的研究員范姆斯·塔娜（Vamsi Talla）這樣說(shuō)道。

 

當某人上網(wǎng)瀏覽網(wǎng)頁(yè)時(shí)，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )信號是活躍的，它可以被用于為設備充電。但如果沒(méi)有人在上網(wǎng)，那么這個(gè)信號就處于未激活狀態(tài)。“使用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通信，你只會(huì )在有數據需要發(fā)送時(shí)進(jìn)行信號傳輸。”塔娜說(shuō)道。“但是對于充電而言，你希望它一直在傳輸數據。這兩者之間存在很明顯的不匹配。”

 

為了解決這一問(wèn)題，研究小組研發(fā)了一款軟件可以在沒(méi)有人使用網(wǎng)絡(luò )時(shí)，在不同的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通道里發(fā)送無(wú)意義的數據。小型設備可以使用它作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分，英國雷丁大學(xué)的本·波特（Ben Potter）這樣說(shuō)道。“我們的目的是在我們的周?chē)h(huán)境里擁有更多傳感器。微晶片的創(chuàng )新意味著(zhù)它們的運行所耗費的功率更小。對于那種類(lèi)型的應用，這是一項有趣的科技。”

 

問(wèn)題在于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )無(wú)法提供非常強大的信號。在很多國家里無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )受到嚴格的規范——例如美國聯(lián)邦通信委員會(huì )限制無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的功率在1瓦特以?xún)?。一個(gè)iPhone充電器的功率需求至少是5瓦特，且它對輸出端沒(méi)有任何要求。

 

美國華盛頓貝爾維尤的公司Ossia對此提出了一個(gè)解決方案。它有一個(gè)名為Cota的系統，可以規避美國聯(lián)邦通信委員會(huì )的規范——它設計了一款無(wú)線(xiàn)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )集線(xiàn)器可以以無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )頻率傳輸無(wú)線(xiàn)電波，但卻不會(huì )發(fā)送通信信號。

 

Cota的設置可用產(chǎn)生高達20瓦特的功率，但它只為一個(gè)手機提供一瓦特的功率。Ossia公司的CEO哈塔姆·澤伊內（Hatem Zeine）表示這足以在一天內為iPhone 5充電數次，如果它可以持續獲取這一信號的話(huà)。

 

“與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )不一樣，我們的功率信號是未被調整的，”澤伊內說(shuō)道。“這一個(gè)持續的電波，但其中并沒(méi)有任何信息。”被充電的設備上的解調芯片將告訴集線(xiàn)器它是從Cota里上千個(gè)天線(xiàn)里的哪一根接收信號。這些天線(xiàn)本身是活躍的，整個(gè)系統可以忽略房間里的其它物體，例如人體。

 

位于英國倫敦的咨詢(xún)公司Navigant的IT基礎設施研究人員艾瑞克·伍茲（Eric Woods）認為未來(lái)城市和智能家庭里的很多傳感器將都需要這種類(lèi)型的技術(shù)。由無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )驅動(dòng)的傳感器可以被用于檢測空氣質(zhì)量或者整個(gè)城市的系統的狀態(tài)。“無(wú)需再擔心電池的問(wèn)題將移除探索這類(lèi)科技所面臨的障礙之一。”