Dok je 5G mobilna tehnologija već postala uobičajena, biomedicinski istraživači gledaju na buduće izglede 6G. Prije nego što zaronimo u nedavna otkrića na UMass Amherst, kratki pregled 6G.

6G

Mobilni radijski sustav “šeste generacije” standard je za bežične komunikacijske tehnologije koje su trenutno u razvoju i podržavaju mobilne podatkovne mreže. Kao planirani nasljednik 5G, vjerojatno će biti brži i uključivat će mobilne širokopojasne mreže podijeljene u ćelije ili manja područja usluga. Uključene su brojne tvrtke, istraživački centri pa čak i vladine agencije, od Applea i Ericssona do Huaweia, LG-a i Nokije.

Uz planiranu raznolikost koja danas još nije moguća, bit će moguće bezbrojne aplikacije, od virtualne i proširene stvarnosti do sveprisutne trenutne komunikacije, sveprisutne inteligencije i Interneta stvari. Na ovom raskrižju spajaju se biomedicinski nosivi uređaji, mreže i računalna snaga kako bi se omogućilo spajanje ljudi, aplikacija i mreža radi poboljšanja zdravlja.

pozadina

Prethodno su Xiong i prvi autor Minhao Cui, student diplomskog studija informacijskih i računalnih znanosti na UMass Amherst, pokazali da postoje značajni gubici energije u VLC sustavima jer LED također emitiraju RF bočne signale ili radio valove. Kad biste mogli uhvatiti ovu RF energiju koja bježi, mogli biste je iskoristiti.

UMass Amherst Breakthrough – VLC-ovo obećanje – Sljedeći koraci

Visible Light Communication je bežična verzija tehnologije optičkih vlakana koja koristi bljesak svjetlosti za prijenos informacija. Ranije ove godine tim UMass Amherst izumio je jeftin, inovativan pristup iskorištavanju viška energije VLC-a korištenjem ljudskog tijela kao antene.

Na taj način, višak energije postaje ponovno iskoristiv i može napajati niz prijenosnih uređaja ili možda čak i elektroniku, izvješćuje sveučilište.

Prema glavnom autoru Jie Xiongu:

Umjesto korištenja radio signala za bežično slanje informacija, svjetla koriste LED diode koje se mogu uključiti i isključiti do milijun puta u sekundi. Sveučilište izvještava da je dio privlačnosti VLC-a to što je infrastruktura već uspostavljena — naši domovi, vozila, ulična svjetla i uredi osvijetljeni su LED žaruljama, koje također mogu prenositi podatke. Sve što ima kameru, poput naših pametnih telefona, tableta ili prijenosnih računala može biti prijemnik.

U njihovoj studiji, prvi zadatak tima bio je dizajnirati antenu od namotane bakrene žice za prikupljanje propuštene radiofrekvencije, u čemu su i uspjeli. Ali kako maksimizirati hvatanje energije?

Eksperimentirajući s raznim svakodnevnim predmetima kako bi pojačali prikupljenu energiju, tim je otkrio da je ljudsko tijelo jedan od najfinijih materijala. Zasluge: Cui i dr., 10.1145/3560905.3568526

Kako izvještava UMass Amherst, grupa je eksperimentirala s raznim detaljima dizajna, od debljine žice do broja zavoja, ali su također otkrili da učinkovitost antene ovisi o tome što je dodiruje. Probali su staviti zavojnicu na plastiku, karton, drvo i čelik i dodirivati ​​je na stijenke različitih debljina, paliti i gasiti telefone i laptope. A onda je Cui dobio ideju da istraži što se događa kada zavojnica dođe u kontakt s ljudskim tijelom.


Različiti dizajni svitaka utječu na količinu prikupljene energije. Zasluge: Cui i dr., 10.1145/3560905.3568526

Proboj: Rezultat je doveo do spoznaje da je ljudsko tijelo najbolji medij za pojačavanje sposobnosti zavojnice da prikupi propuštenu RF energiju – do deset puta više nego sama zavojnica.

Proboj: Rezultat je doveo do spoznaje da je ljudsko tijelo najbolji medij za pojačavanje sposobnosti zavojnice da prikupi propuštenu RF energiju – do deset puta više nego sama zavojnica.

Nakon mnogo eksperimentiranja, tim je stvorio “Narukvicu+”, jednostavnu zavojnicu bakrene žice koja se nosi kao narukvica na gornjoj podlaktici. Iako se dizajn može nositi i kao prsten, remen, narukvica ili ogrlica, čini se da je narukvica postigla pravu ravnotežu između energiziranja i nosivosti.

“Dizajn je jeftin – manje od pedeset centi”, ističu autori, čiji su radovi osvojili prestižnu nagradu za najbolji rad na konferenciji Udruge za računalne strojeve o ugrađenim umreženim senzorskim sustavima. “Ali Bracelet+ može doseći do mikro-wata, dovoljno za podršku mnogim senzorima, kao što su B. Senzori za praćenje zdravlja na tijelu koji zahtijevaju malo energije zbog niske učestalosti uzorkovanja i dugog trajanja mirovanja.”

Što je sljedeće?

Prema Xiongu iz UMass Amhersta, tim pokušava “… uhvatiti višak energije iz svih mogućih izvora za napajanje budućih tehnologija.”