Was ist RF Energy Harvesting?

Wenn Sie an die Zukunft von Smart Homes denken, ist es ein gemeinsamer Traum vieler von uns, nie wieder ein Gerät aufladen zu müssen. Die Kabel verheddern sich nicht nur ständig, auch die Verwaltung endloser Stecker für alle Ihre Geräte kann mühsam sein. Batterien haben auch eine begrenzte Lebensdauer und sind nicht gut für die Umwelt.

Während viele Innovationen versucht haben, dieses Erlebnis durch Dinge wie Sonnenkollektoren zu verbessern, sind sie normalerweise nicht die effektivste oder ästhetisch ansprechendste Option. Aus diesem Grund kann die RF-Harvesting-Technologie der Schlüssel zum kabellosen Smart-Home-Erlebnis sein.

Wie funktioniert RF Energy Harvesting?

Durch Hochfrequenz (RF) Harvesting wird HF-Energie in ein elektronisches Gerät gezogen.

Die HF-Ernte unterscheidet sich von herkömmlichen Stromquellen, da sie der Luft Energie entziehen kann. Reduzierung oder Eliminierung der Notwendigkeit einer Batterieladung, um Geräte mit Strom zu versorgen, die ständig Energie benötigen laufen.

Das Sammeln von HF mit Metallplatten kann erreicht werden, indem eine Dipolantenne (ein gewickelter Draht) auf jeder Seite der Platte platziert wird. Dies erzeugt zwei entgegengesetzt geladene Spulen, die wiederum einen Strom erzeugen.

Bei richtiger Anwendung macht die RF-Harvesting-Technologie Stecker, Kabel und Batterien überflüssig. Außerdem geht kleineren Geräten mit seiner Hilfe möglicherweise nie die Energie aus.

Wo wird Ambient RF Harvesting eingesetzt?

Seit Jahrzehnten wird die RF-Harvesting-Technologie verwendet, um Sensoren und andere Programme an abgelegenen Orten mit Strom zu versorgen. Oft wird es dort eingesetzt, wo der Zugang zu einer Stromquelle schwierig oder unmöglich ist.

In großen Mengen sind herkömmliche Batterien unpraktisch oder verschwenderisch und potenziell gefährlich. Im Allgemeinen sind Batterien auch schwierig zu entsorgen, was das Ambient RF Harvesting zu einer attraktiven Alternative macht.

Aus diesem Grund entwickelt sich die RF-Harvesting-Technologie auch langsam zu einem festen Bestandteil der Unterhaltungselektronik, insbesondere für kleine Geräte. Zum Beispiel enthüllte Samsung a Fernbedienung, die dauerhaft aufgeladen bleiben könnte durch eine Kombination aus Sonnenkollektoren und Umgebungs-HF-Energiegewinnung mit Wi-Fi im Jahr 2022.

Die Grenzen der RF-Harvesting-Technologie

Obwohl es vielversprechend ist, gibt es immer noch zahlreiche Nachteile der Umgebungs-HF-Erntetechnologie, wie wir sie kennen. Im Jahr 2020 veröffentlichte Joule a lernen die Probleme mit einer mangelnden Optimierung von Antennen für die Erfassung von Umgebungs-HF anführt:

„Obwohl Antennen für Kommunikationszwecke seit Jahrzehnten untersucht werden, sind Energy-Harvesting-Antennen noch weit davon entfernt, optimiert zu sein. Das Design von Energy-Harvesting-Antennen muss die unbekannte Polarisation von EM-Wellen berücksichtigen."

Die Studie betonte jedoch, dass es einen Kompromiss zwischen Effizienz und Bandbreite geben kann. Mit der Zeit kann die Lösung dieses Problems dazu beitragen, diese Technologie für größere Geräte zu maximieren, die mehr Strom benötigen.

Ist HF-Energie gefährlich?

Wenn es um die Verwendung von RF Energy Harvesting geht, kann die erzeugte Strommenge klein sein oder hochskaliert werden, um eine Wirkung zu erzielen. Normalverbraucher müssen sich jedoch keine Gedanken über mögliche Schäden machen.

Im Allgemeinen verbrauchen Geräte, die HF-Energie verwenden, sehr wenig Strom. Beispielsweise verbraucht ein drahtloser Lichtschalter nur die geringe Energie, die er benötigt, um eine LED oder ein kleines Relais zu aktivieren.

Verwandt: Ist Bluetooth sicher oder ist Bluetooth-Strahlung gefährlich?

Anschließend sendet es diese Energie als Funkwellen in einer ähnlichen Frequenz an den Wi-Fi-Router oder das schnurlose Telefon, das Sie zu Hause haben. Wenn Sie also nicht daran gestorben sind, zu Hause mit Ihrem schnurlosen Telefon zu telefonieren, ist dies wahrscheinlich kein Grund zur Sorge.

Tatsächlich wurde RF Energy Harvesting auch für tragbare biomedizinische Sensoren verwendet. Zum Beispiel ein 2015 Institute of Engineering and Technology lernen fanden heraus, dass Forscher in der Lage waren, physiologische Signale bei Patienten kontinuierlich zu überwachen.

HF-Energie würde sehr viel Energie benötigen, um physischen Schaden zu verursachen. Es gibt jedoch andere Möglichkeiten, die Es kann zu elektromagnetischen Angriffen kommen.

Vorstellung einer kabellosen Zukunft

Auch wenn es noch einige Zeit dauern kann, bis die HF-Erntetechnologie ein Grundnahrungsmittel in unseren Haushalten wird, ist dies definitiv ein großer Schritt in Richtung der Schaffung einer bildschönen, kabellosen Zukunft.

Mit der Zeit kann eine solche Technologie unsere Abhängigkeit von Batterien, Wandsteckern und Steckdosen verringern. Aber nur weil wir vielleicht die Technologie haben, um unser Telefon nie auflegen zu müssen, heißt das nicht, dass wir keine Pausen davon machen sollten.

Wie ich meine Smartphone-Nutzung halbierte: 8 Änderungen, die funktioniert haben

Möchten Sie Ihre Smartphone-Nutzung reduzieren, wissen aber nicht, wo Sie anfangen sollen? Hier sind die praktischen Schritte, um Ihr Telefon nicht mehr so ​​oft zu benutzen.

Lesen Sie weiter

Über den Autor