圖1、研究人員開發出無需電池的手機
來自華盛頓大學（UW）的一組研究人員發明了一種不需要電池的手機。 相反， 該手機從外部環境中的無線電信號或者光線中收集了它所需的幾微瓦功率。
該團隊使用其無電池手機進行Skype通話試驗， 該試驗表明由商用和現成的元件製成的原型手機可以接收和發送語音信號並與基站進行通信。
根據研究論文， 研究人員已經建立了他們認為是第一個功能完善的手機， 幾乎需要零功耗。 為了通過從環境中獲取能量來實現手機運行所需的可忽略的功耗， 他們必須從根本上重新思考這些設備的設計方式。
圖2、無電池手機摒棄了傳統的信號處理方式
UW（華盛頓大學）的電腦科學家和電氣工程師團隊消除了在大多數現代蜂窩傳輸過程中的一個耗電巨大的步驟 - 將類比信號轉換成電話可以理解的數位信號。 這個過程消耗了太多的能量， 因此設計一個可以依靠環境電源的這種處理方式的手機是不可能的。 相反， 無電池手機利用了當人們正在談話或者聽電話時發生手機的麥克風或者揚聲器所產生的微小振動。
連接到這些元件的天線將該振動轉換成由蜂窩基站發射的標準類比無線電信號的變化。 該過程本質上是對反射無線電信號中的語音模式以幾乎不使用功率的方式進行編碼。 為了傳輸語音， 手機使用來自設備麥克風的振動來對反射信號中的語音模式進行編碼。 為了接收語音， 它將編碼的無線電信號轉換成由手機揚聲器拾取的聲音振動。 在原型設備中， 使用者通過按下按鈕的方式在“發送”和“收聽”這兩個模式之間進行切換。
在印刷電路板上使用現成的旗艦元件， 該研究團隊表明該原型可以執行基本的電話功能 - 傳輸語音和資料， 並通過按鈕來接收使用者的輸入。 使用Skype時， 研究人員可以使用這個無電池的手機接收來電，
該團隊設計了一個定制基站來發射和接收無線電信號。 但是， 該技術可以被認為可以集成到現在通常用於撥打電話的標準蜂窩網路基礎設施或Wi-Fi路由器中。
這個無電池手機仍然需要少量的能量來執行一些操作。 該原型的功率預算為3.5微瓦。 研究人員展示了如何從兩個不同來源來收穫這種少量的能量。 無電池的手機原型可以在從距離為31英尺的基站傳輸的無線電信號環境中收集到的功率來操作。
圖3、無電池手機原型
使用小型太陽能電池收集的功率 - 大約一粒米大小的太陽能電池 - 該設備能夠與50英尺遠的基站進行通信。 依靠環境能源的許多其他無電池技術， 如間歇性操作的溫度感測器或者加速度計可以節省電力， 它們通常工作一會兒然後“睡覺”一兩分鐘， 同時他們能夠收穫足夠的能量來執行下一個任務。 相比之下， 只要是在持續通話電話就要求設備連續運行， 因此對能量的消耗更大。
接下來，研究團隊計畫著重於改善無電池手機的操作範圍和加密通話，使其更安全。該團隊還致力於通過無電池手機傳輸流媒體視頻，並使用低功耗電子墨水（E-ink）螢幕來為手機添加視覺顯示功能。
（完）
接下來，研究團隊計畫著重於改善無電池手機的操作範圍和加密通話，使其更安全。該團隊還致力於通過無電池手機傳輸流媒體視頻，並使用低功耗電子墨水（E-ink）螢幕來為手機添加視覺顯示功能。
（完）