這部無電池手機沒有外殼,只有一個裸露的電板。在官方發布視頻中,研究者用無電池手機成功進行了網絡通話,并演示了如何用零件組裝成手機電板,如何用手機原型接受和傳輸語音,并與基站通信。新技術的論文已于7月發表在計算機協會“交互、移動和可穿戴技術”的主題會議上。
希亞姆·高陶塔是論文合著者之一,也是華盛頓大學保羅·艾倫計算機科學與工程學院的副教授。他表示,我們已經成功制作出了一個耗能幾乎為零的功能性手機。研究之初,為了實現真正的低耗能,就必須讓手機具備從環境中獲取能量的功能,因此研究從根本上要求重新考慮手機的基礎設計。
此前,威斯康星大學的計算機科學家和電氣工程師團隊們已經成功消除了現代電話信號傳輸過程中,一個耗能極多的步驟——將模擬聲音信號轉換為手機可理解的數字信號。這一步驟消失后,設計一個可依賴環境能量進行工作的手機才成為可能。
正常情況下,當人們在通話時,常常會感應到手機話筒或揚聲器中的微小震動,無電池手機正是利用了這點。電板上接受信號的天線將該運動轉換成了蜂窩基站發射的標準模擬無線電信號。整個無線電信號傳輸過程基本上以零耗能的方式在反射編碼語音模式。為了能傳輸語音,無電池手機還利用麥克風的振動來反射信號中的編碼語音模式。為了能接收語音,手機還能將編碼的無線電信號轉換成由電話揚聲器能表現的聲音振動。在無電池手機的原型設備中,用戶按下按鈕就能在撥號與接聽兩種模式之間切換。
而與新技術相比,利用溫度傳感器或加速度計等無電池技術都需要“間歇”,讓手機“睡”一會兒才有能量完成下一個任務,這對連續通話來說非常不便。研究者表示,可以想象未來所有的手機信號基站或無線路由器都可以嵌入研究小組發明的信號傳輸新技術,那么無電池手機就可以在任何地方使用。