Enkele bron draadloze voeding voor meerdere draagbare apparaten

Voortgang in draagbare technologie herschikt de manier waarop we leven, werken, en spelen en ook hoe gezondheidszorg geleverd en ontvangen wordt. Wearables die hun weg in het dagelijks leven hebben gevonden omvatten slimme horloges en draadloze oortjes, terwijl in de gezondheidszorginstelling veelvoorkomende apparaten injecteerbare wearables, electrocardiogram (ECG) monitoring pleisters, hoortoestellen, en meer omvatten.

Een groot pijnpunt bij het gebruik van deze wearables is het issue van ze adequaat en gemakkelijk gevoed te houden. Naarmate het aantal wearables dat men gebruikt toeneemt, stijgt de behoefte om meerdere batterijen op te laden in tand, wat enorme hoeveelheden elektriciteit verbruikt. Veel gebruikers vinden het lastig om talloze apparaten elke dag op te laden, en ongemakkelijke serviceonderbrekingen treden op wanneer batterijen leeg zijn.

Een onderzoeksteam van het Institute for Health aan de Nationale Universiteit van Singapore (NUS), heeft een oplossing ontwikkeld voor deze problemen. Hun technologie stelt een enkel apparaat, zoals een mobiele telefoon in de zak, in staat om andere draagbare apparaten op het lichaam van een gebruiker draadloos te voeden, gebruikmakend van het menselijk lichaam als medium voor stroomoverdracht. Het nieuwe systeem van het team heeft een toegevoegde voordeel — het kan onbenutte energie van electronica in een typische thuissituatie of kantooromgeving oogsten om de wearables te voeden.

Om batterijduur te verlengen en volledig autonoom draadloze operaties van draagbare apparaten te ondersteunen, zijn energie-oogst en draadloze transmissiebenaderingen wenselijk. Echter, conventionele benaderingen voor het voeden van body-area wearables zijn beperkt door de afstand waarover stroom getransporteerd kan worden, het "pad" dat de energie kan afleggen zonder obstakels te tegenkomen, en de stabiliteit van energiebeweging. Als zodanig, geen van de huidige methoden is in staat om duurzame stroom te leveren aan wearables geplaatst rondom het hele menselijk lichaam.

Het NUS-team besloot de tafel om te keren op deze beperkingen door een ontvanger- en zendersysteem te ontwerpen dat het obstakel in draadloze voeding — het menselijk lichaam — gebruikt als medium voor stroomoverdracht en energie-oogst. Elke ontvanger en zender bevat een chip die gebruikt wordt als een sprongplank om dekking over het hele lichaam uit te breiden.

Een gebruiker hoeft alleen de zender op een enkele stroom bron te plaatsen, zoals de slimme horloge op hun pols, terwijl meerdere ontvangers overal op het lichaam van de persoon geplaatst kunnen worden. Het systeem benut dan energie van de bron om meerdere wearables op het lichaam van de gebruiker via een proces genaamd body-coupled power transmission te voeden. Op deze manier hoeft de gebruiker maar één apparaat op te laden, en de rest van de gadgets die gedragen worden kunnen simultaan gevoed worden vanaf die ene bron. De experimenten van het team toonden aan dat hun systeem een enkele stroom bron die volledig opgeladen is, in staat stelt om tot 10 draagbare apparaten op het lichaam te voeden, voor een duur van meer dan 10 uur.

Als een complementaire stroom bron, keek het NUS-team ook naar het oogsten van energie uit de omgeving. Hun onderzoek vond dat typische kantoor- en thuissituaties parasitaire elektromagnetische (EM) golven hebben waaraan mensen constant blootgesteld zijn, bijvoorbeeld van een draaiende laptop. De nieuwe ontvanger van het team grijpt de EM-golven uit de omgevingsomgeving, en via het proces van body-coupled powering, kan het menselijk lichaam deze energie oogsten om de draagbare apparaten te voeden, ongeacht hun locaties rondom het lichaam.

Over de voordelen van de methode van zijn team, zei Professor Yoo: "Batterijen zijn onder de duurste componenten in draagbare apparaten, en ze voegen bulk aan het ontwerp toe. Ons unieke systeem heeft het potentieel om de behoefte aan batterijen weg te laten, waardoor fabrikanten de gadgets kunnen miniaturiseren terwijl productiekosten aanzienlijk worden verlaagd. Nog spannender, zonder de beperkingen van batterijen, kan onze ontwikkeling de volgende generatie wearable applicaties mogelijk maken, zoals ECG-pleisters, gaming accessoires, en remote diagnostiek." Het NUS-team zal doorgaan met het verbeteren van de voedingsefficiëntie van hun zender/ontvanger systeem.

Voor informatie, contacteer Ms Carolyn Fong op Dit e-mailadres wordt beschermd tegen spambots. Je hebt JavaScript nodig om het te kunnen zien..