華盛頓大學(xué)感測(cè)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室Vamsi Talla等研究人員發(fā)表一項(xiàng)可利用現(xiàn)有Wi-Fi芯片組發(fā)展的Wi-Fi充電技術(shù)PoWiFi，初步已成功為溫度傳感器、相機(jī)，及幾款電池充電，希望未來(lái)還可用于運(yùn)動(dòng)測(cè)量等物聯(lián)網(wǎng)裝置上。

華盛頓大學(xué)感測(cè)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室Vamsi Talla等研究人員發(fā)表一項(xiàng)可利用現(xiàn)有Wi-Fi芯片組發(fā)展的Wi-Fi充電技術(shù)(PoWiFi)——“Powering the Next Billion Devices with Wi-Fi”，初步已成功為溫度傳感器、相機(jī)，及幾款電池充電，希望未來(lái)還可用于運(yùn)動(dòng)測(cè)量等物聯(lián)網(wǎng)裝置上。

Wi-Fi電力輸送的主要挑戰(zhàn)

現(xiàn)行Wi-Fi技術(shù)的應(yīng)用主要是利用Wi-Fi電波傳送及接收數(shù)據(jù)。但研究人員認(rèn)為或許可利用電波傳送電力。研究人員把Wi-Fi接收器設(shè)計(jì)成多頻道信號(hào)采集器(multi-channel harvester)，以便模擬連續(xù)電力，又不影響Wi-Fi的效能，克服Wi-Fi信號(hào)忽強(qiáng)忽弱的特性，讓它能夠采集Atheros AR9580 Wi-Fi芯片組廣播信號(hào)中的電力。

天線接收RF信號(hào)，整流器將其轉(zhuǎn)換成直流電，并饋入的DC-DC轉(zhuǎn)換器，增加電壓至傳感器和微控制器的要求相匹配。

該圖示出了優(yōu)化的DC-DC轉(zhuǎn)換器

在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，研究人員架設(shè)了具有PoWiFi技術(shù)的三臺(tái)Atheros Wi-Fi路由器，先后將20英尺以外的溫度傳感器，及17英尺外的Omnivision VGA相機(jī)電池充電，并讓遠(yuǎn)程相機(jī)得以進(jìn)行35分鐘拍攝一張相片的任務(wù)，隨后也為28英尺外的鎳氫及鈕扣型鋰電池完成充電。最后，研究人員在都會(huì)區(qū)六個(gè)家庭部署其設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，成功在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)Wi-Fi充電，而且不致影響使用者經(jīng)驗(yàn)。

除了配合MIMO，PoWiFi的潛力可望用于更多小型裝置。研究人員設(shè)計(jì)了具有Wi-Fi天線的萬(wàn)用充電器，接上Jawbone UP24穿戴裝置后，放在PoWiFi路由器5到7公分處，并觀察到Jawbone電池在2.5小時(shí)內(nèi)由無(wú)電狀態(tài)充電到41%。研究人員表示，這顯示PoWiFi路由器有作為Fitbit、Jawbone等運(yùn)動(dòng)量測(cè)裝置無(wú)線充電熱點(diǎn)的潛力。他們目前正在研究新的設(shè)計(jì)，像是將新信號(hào)采集器整合到可穿戴裝置的天線，以及客制化的電池充電設(shè)備，以便擴(kuò)大新技術(shù)的用途。

但研究人員也指出這項(xiàng)技術(shù)的可能安全問(wèn)題，一旦Wi-Fi可被用于充電和數(shù)據(jù)傳輸，未來(lái)可能也會(huì)引發(fā)“電力阻斷服務(wù)“攻擊(Power denial of service)，利用惡意裝置造成同樣網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的裝置電力枯竭，但這也開(kāi)啟了相關(guān)安全研究的商機(jī)。

各方看好物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)，IDC去年預(yù)測(cè)，2020年后全球物聯(lián)網(wǎng)裝置可能達(dá)到250億個(gè)。IDC最近并預(yù)估，包括物聯(lián)網(wǎng)裝置、聯(lián)機(jī)設(shè)備及IT服務(wù)在內(nèi)，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)到2020年將上看1.7兆美元。