یک مطالعه نشان می دهد که بدن انسان می تواند در آینده به دستگاه های 6G به عنوان آنتن کمک کند و سیگنال را تقویت کند.

دی 20, 1401 1۰15

به گزارش اپ خونه،مهندسان دانشگاه ماساچوست آمهرست کشف کرده‌اند که بدن انسان می‌تواند به‌طور ایمن انرژی الکترومغناطیسی یا انرژی RF را جمع‌آوری کند که بتواند دستگاه‌های کوچک IoT را تامین کند و حتی به عنوان آنتن برای دستگاه‌های 6G در آینده عمل کند.

تیمی از محققان دانشگاه ماساچوست آمهرست ادعا کردند که در مطالعه‌ای که انجام داده‌اند، دریافتند که بدن انسان می‌تواند ابزار مفیدی برای جمع‌آوری انرژی هدر رفته و استفاده از آن برای تامین انرژی دستگاه‌ها در آینده باشد، از جمله دستگاه‌هایی که برای 6G استفاده می‌شوند که نسل بعدی ارتباطات بی سیم است.

بدن انسان می تواند به عنوان افزایش دهنده برد عمل کند و هر بدن فردی به عنوان آنتن عمل کند.

مهندسان دانشگاه ماساچوست آمهرست کشف کرده‌اند که بدن انسان می‌تواند به‌طور ایمن انرژی الکترومغناطیسی یا انرژی RF را جمع‌آوری کند که بتواند دستگاه‌های کوچک اینترنت اشیا را تامین کند و حتی به عنوان آنتن برای دستگاه‌های 6G در آینده عمل کند.

مزایای اتصال بی سیم 5G، که در چندین کشور در سراسر جهان پیاده سازی شده است، در حال حاضر توسط عموم مردم احساس می شود. با این حال، نسل بعدی که با نام 6G شناخته می‌شود، سرعت داده‌ها را تا ۱۰۰۰ برابر سریع‌تر و همچنین یک دهم تاخیر 5G را نوید می‌دهد.

با جانشین آن، پیش‌بینی می‌شود تعداد بیشتری از دستگاه‌ها و حسگرها آنلاین شوند و مرحله جدیدی در عصر اینترنت اشیا (IoT) آغاز شود که پیش‌بینی می‌شود با 5G آغاز شود. به نظر می رسد توسعه Visible Light Communication (VLC)، نوعی شبکه فیبر نوری بی سیم، مسئول نرخ های ارتباطی بیشتر مورد انتظار در 6G باشد.

ارتباط نور مرئی چیست؟

در ابتدایی ترین شکل خود، ارتباطات نور مرئی (VLC) یک روش بی سیم است که از نور ساطع شده توسط LED ها برای ارائه ارتباطات شبکه ای، سیار و پرسرعت مشابه Wi-Fi استفاده می کند که منجر به اصطلاح Li-Fi می شود.

می توان از آن به عنوان یک راه حل مستقل یا در نقش مکمل فرکانس رادیویی (RF) یا ارتباطات شبکه سلولی استفاده کرد. اساس این فناوری شامل روشن و خاموش کردن LED ها در عرض نانوثانیه با فرکانس بسیار بالا است.

از آنجایی که طیف نور مرئی ۱۰۰۰۰ برابر بزرگتر از طیف فرکانس رادیویی است، VLC به عنوان راه حلی برای محدودیت های پهنای باند RF در نظر گرفته می شود. این صنعت نرخ انتقال داده بسیار بالایی را ایجاد کرده است و آن را رقابتی کرده است.

اگرچه سیگنال نمی تواند به موانعی مانند دیوارها نفوذ کند، اما تا زمانی که نور از سطوح دیگر منعکس می شود، خط دید مستقیم لازم نیست.

روشنایی LED باید روشن باشد تا سیگنال ارسال شود، اما می توان آن را تا سطوح بسیار پایین کم کرد. VLC مزیتی نسبت به Wi-Fi دارد که انتقال باعث تداخل الکترومغناطیسی نمی شود.

ارتباط نور مرئی چگونه کار می کند؟

وقتی صحبت از انتقال اطلاعات به میان می آید، VLC بسیار شبیه به انتقال رادیویی عمل می کند، با این تفاوت که این کار را با استفاده از نور از دیودهای ساطع نور (LED) انجام می دهد.

به گفته جی شیونگ، استاد اطلاعات و علوم کامپیوتر در دانشگاه امهرست ماساچوست، در یک آرایه VLC، یک LED ظرفیت روشن و خاموش شدن میلیون ها بار در ثانیه را دارد.

ما در حال حاضر زیرساخت‌های لازم برای پیاده‌سازی این فناوری را داریم زیرا از نور LED در همه ساختمان‌ها، مشاغل، خیابان‌ها و خودروهای ما استفاده می‌شود. علاوه بر این، هر دستگاهی که دارای دوربین باشد، مانند لپ تاپ، تبلت یا گوشی هوشمند، ممکن است به عنوان گیرنده عمل کند و این فناوری را فعال کند.

این LED ها همچنین فرکانس رادیویی کانال جانبی (RF) یا امواج رادیویی را منتشر می کنند که یک نشت انرژی است و این می تواند برای کارکرد دستگاه های VLC جمع آوری شود.

Xiong و همکارانش با مهار نشت RF تصمیم گرفتند تا آنتنی بسازند که ممکن است این انرژی آزاد شده را بگیرد.

آنها برای طراحی آنتن خود از سیم‌های مسی استفاده کردند که به سیم پیچ‌ها پیچیده می‌شدند، که بعداً برای ظرفیت جمع‌آوری انرژی مورد آزمایش قرار گرفتند.

محققان دریافتند که ظرفیت آنتن برای جمع‌آوری انرژی هنگامی که به یک مورد دیگر متصل می‌شود، بدون توجه به ضخامت سیم‌پیچ یا تعداد دفعات پیچاندن سیم مسی افزایش می‌یابد.

محققان جدا از تماس آنتن با مواد مختلف مانند چوب و فولاد، آن را با اشیایی مانند دیوار، تبلت، تلفن و حتی لپ‌تاپ نیز در تماس نگه داشتند تا ببینند چقدر انرژی می‌تواند برداشت شود.

این تیم دریافتند که جمع آوری انرژی با ابزارهای الکترونیکی افزایش می یابد، اما زمانی که سیم پیچ با بدن انسان تماس پیدا می کند، بیشترین میزان را دارد.