Tương lai của IoT: Chip không cần dùng pin, lấy năng lượng điện từ sóng radio xung quanh
P.W
2 thángBình luận: 33
Tương lai của IoT: Chip không cần dùng pin, lấy năng lượng điện từ sóng radio xung quanh
Đó chính là tương lai của internet of things, khi một chiếc máy tính nhỏ xíu, kích thước chỉ bằng con tem, đầy đủ RAM, ROM, cảm biến trên mạch, có kết nối Bluetooth, có cả CPU ARM, bộ nhớ RAM, và khả năng kết nối bảo mật. Nhưng “chiếc máy tính” ấy lại chẳng cần nguồn điện kết nối, hoặc pin tích hợp. Nguồn năng lượng để vận hành cỗ máy này được lấy từ chính nguồn sóng radio tràn ngập quanh ta.

Đấy hoàn toàn không phải khoa học viễn tưởng, mà đã trở thành hiện thực với sản phẩm tên là Wiliot bluetooth tag.

Phó chủ tịch cấp cao của Wiliot, Stephen Statler cho biết: “Chúng tôi đang làm ra một chiếc máy tính kích thước con tem bưu chính, tự vận hành nhờ vào khả năng biến sóng radio trở thành năng lượng điện. Xung quanh chúng ta tràn ngập năng lượng, và những dải sóng đó không chỉ dùng để truyền tín hiệu thông tin, mà còn có thể khai thác để biến thành năng lượng. Đó là thứ chúng tôi đang làm. Chúng tôi có cái tag bluetooth này, nó là một cái máy tính thực thụ, nhìn thì giống miếng sticker dán nhưng thật ra nó có 3 nhân CPU ARM, có RAM, có ROM, có bộ nhớ flash, có khả năng kết nối bảo mật. Cơ bản nó là một con chip, dán vào vài ăng ten cỡ nhỏ.”

View attachment 4807211

Hiện giờ một chiếc bluetooth tag của Wiliot dùng để định vị đồ đạc đang có giá dưới 1 USD, và đã bán ra thị trường. Hãng này nói rằng phiên bản thứ hai của bluetooth tag sẽ bán ra vào năm 2021, với giá từ 10 đến 50 xu Mỹ, và đến phiên bản thứ 3, nhờ kinh tế quy mô lớn, sẽ có giá “một chữ số”.


Bỏ qua mức giá, Wiliot Bluetooth Tag là một thành tựu kỹ thuật đúng nghĩa đen. Chỉ trong một miếng tag mỏng dính, chúng ta có một chip xử lý ARM sử dụng điện ở mức nanowatt, đủ những linh kiện phục vụ cho con chip ấy, tạo thành một máy tính hoàn chỉnh. Hệ thống input/output tín hiệu bao gồm một cảm biến nhiệt độ/chuyển động/thay đổi hóa học, và output là tín hiệu Bluetooth bảo mật, khiến nó có khả năng kết nối với tất cả những chiếc smartphone hỗ trợ kết nối Bluetooth.

Nhưng, miếng sticker thông minh này không có pin, và càng không có hệ thống tự tạo ra năng lượng điện.

Thay vào đó, Wiliot IoT tag thu những dải sóng radio, biến nó thành năng lượng điện để cấp nguồn cho máy tính siêu nhỏ trong khoảng thời gian cực ngắn. Nói cách khác, khi chiếc máy tính kích thước hiển vi này vận hành, năng lượng từ ăng ten thu sóng radio chuyển hóa thành điện đủ cấp nguồn cho tag bluetooth vận hành trong vòng 1 giây.

Tinhte_IoT2.jpg

Statler nói: “Xung quanh chúng ta bạt ngàn những dải sóng có chứa năng lượng. Chúng ta có sóng radio FM, có sóng truyền hình, có sóng tín hiệu số mặt đất, có đủ các loại tín hiệu di động 2G, 3G, giờ có cả 5G, đủ loại sóng đủ băng tần. Bạn có sóng WiFi. Thậm chí còn có cả công nghệ tên là LoRa của Amazon, bước sóng 900 MHz để điều khiển camera thông minh và chuông cửa.” Dĩ nhiên nhưng tín hiệu đó mang năng lượng rất yếu. Điều Wiliot làm được đó là thu những bước sóng này, đưa vào con chip để vận hành máy tính. Vì không có pin, nên chiếc tag vừa rẻ vừa thân thiện với môi trường. Quan trọng hơn cả, không có pin thì cũng không cần sạc hoặc thay pin.

Không chỉ dùng để tìm kiếm đồ dùng thất lạc thông qua kết nối Bluetooth, mà chiếc tag thông minh của Wiliot còn làm được rất nhiều việc khác: Theo dõi nhiệt độ sản phẩm vận chuyển, từ vaccine đến thực phẩm, theo dõi mực nước trong những bể chứa, theo dõi mức độ hòa tan nhờ cảm biến hóa học, thậm chí còn có thể theo dõi xem mạch điện có bị hở hoặc đứt kết nối hay không. Cảm biến chỉ cần lấy những thông tin thô, gửi lên máy chủ đám mây để server xử lý những phép tính cho con người. Nhờ đó, chiếc tag không cần nguồn điện khổng lồ để vận hành.

Tinhte_IoT1.jpg

Điều mà Wiliot hứa hẹn sẽ thay đổi ngành IoT chính là mức giá của nó. Giá từng miếng tag càng rẻ, toàn bộ hệ thống cảm biến ở mức cơ sở hạ tầng sẽ giảm theo cấp số nhân. Những công nghệ RFID tag truyền thống cần công nghệ cảm biến rất đắt tiền. Ở thời điểm hiện tại, mức giá của một cảm biến IoT đã ở mức 40 cent tiền Mỹ, chỉ bằng 1/3 so với hồi năm 2004. Nhưng bản thân việc hạ mức giá của cơ sở hạ tầng, cũng như tránh những khoản chi phí như phí dịch vụ viễn thông cũng là điều vô cùng quan trọng.


Theo Forbes
Nghe có vẻ không tưởng đó
@lamtien338 Bình thường mà bạn, các lab ở Nhật người ta làm cái này lâu rồi ^^. Bây h chỉ là tối ưu năng lượng thu được thôi.
@香茅烤肉 Chắc bạn ko biết VN cũng có từ bao đời rồi 😁 mấy cái đèn led nháy nháy dán ở điện thoại đó
@香茅烤肉 Ok bạn
tuan181
ĐẠI BÀNG
2 tháng
Bài này đọc cuốn vậy ta
Hay quá v ta ơi
Chắc ko phổ biến đc điều này, hiệu suất chuyển đổi sóng kém, mà lại hao phí vô ích rất nhiều, phát 100 thì mn xài đc 50 là cùng, rồi 50 đó lại bị hiệu suất chuyển đổi thành năng lượng nữa. 50 kia phát tán đâu đó không làm đc chuyện gì cả :v
Cái này chắc chỉ cho vài nơi đặc biệt xài thôi.
@hacrot3000 Bạn lại nhầm lẫn. Các thiết bị viễn thông như đt chỉ thu tần số tín hiệu với năng lượng rất ít, sau đó bản thân điện thoại sẽ có bộ khuyêch đại lên rồi mới dùng dc! Vì vậy các thiết bị kia nó chả ảnh hưởng gì cả! Sóng 4G, 5G phát ra đa hướng trong một diện tích cực rộng, bạn nghĩ xem cái đt bé tý của bạn thu được bao nhiêu mà ảnh hưởng
Cười vô mặt
@Ghetbonbatluong Bạn sai lầm rồi, nó cần thu đủ cường độ tín hiệu thì mới hoạt động ổn định, không bị chập chờn và quan trọng là ít hao pin hơn. Điều dễ nhận thấy nhất là khi đặt điện thoại ở khu vực sóng yếu pin sẽ tụt rất nhanh, máy nóng hơn bình thường.

Khi trạm phát phát tín hiệu từ điểm A đến điện thoại ở điểm B, một phần sóng sẽ bị mất đi (tuỳ thuộc vài khoảng cách) gọi là X, một phần sẽ bị phản xạ qua hướng khác (do vật cản) gọi là Y và một phần nữa bị mất đi (do vật cản hoặc bị hấp thụ) gọi là Z.
Trên đường truyền từ A đến B giả sử X và Y không đổi, nếu càng nhiều năng lượng bị hấp thụ (do thiết bị mới này) thì Z càng tăng, như vậy để đảm bảo đường truyền thông suốt thì điện thoại của bạn phải tăng công suất phát (tương tự như khi rơi vào khu vực sóng yếu), lâu dài nếu chất lượng tại khu vực B quá kém, nhà mạng sẽ phải đẩy công suất phát tại A hoặc lắp thêm trạm phát sóng để phục vụ cho B.

Để thí nghiệm việc này cũng không khó, bạn làm một cái lồng bằng kim loại, không cần dày, ví dụ như có thể dùng lưới thép B40, rồi thả điện thoại vào bên trong. Lồng thép sẽ hấp thụ một phần năng lượng khiến cho điện thoại của bạn phải tăng công suất phát lên để giữ kết nối ổn định, nó sẽ nóng lên và hao pin nhanh hơn thông thường.

Về lý thuyết thì có vẻ phức tạp nhưng nói tóm lại có thể hiểu như sau: sóng điện từ được phát ra tại A có tổng năng lượng là W, nếu không bị ai tóm trên đường đi thì khi đến B nó sẽ còn lại W (giả sử không có suy hao). Nhưng nếu đặt tiết bị mới này vào giữa, nó sẽ hấp thụ một phần nhỏ (cực kỳ nhỏ) năng lượng và chuyển nó thành điện năng để hoạt động, dẫn đến W sẽ bị mất một phần, nên tại B chỉ thu được W' < W.
Càng nhiều thiết bị thu năng lượng thì W' càng nhỏ. Tuy nhiên hiện tại thì chưa cần phải lo vì năng luợng bị hấp thụ quá nhỏ, chỉ là tương lai hàng chục năm sau, khi mà nhà nhà đều dùng thì lúc đó rất có thể bạn sẽ mất sóng điện thoại khi ngồi trong nhà.
@hacrot3000 Giải thích dài dòng làm gì? Sóng phát đa hướng, cái đt bé tý thu được bao nhiêu? 99% năng lượng là lãng phí! Giờ có thiết bị kia đỡ lãng phí đi rất nhiều!
@Ghetbonbatluong Vì bạn không có kiến thức vật lý cơ bản nên rất khó hiểu chuyện này. Hãy tìm hiểu kỹ hơn sẽ biết tại sao.
nefertem
TÍCH CỰC
2 tháng
vậy mấy con chíp trên thẻ tín dụng k cần chạm nó lấy data bằng cách nào ta ??
agram3ooo
ĐẠI BÀNG
2 tháng
@nefertem Tín hiệu điện từ. Thiết bị quét tạo ra một sóng từ trường mạnh lướt qua thẻ, thẻ phản hồi lại. Có điều nó cần nhiều năng lượng hơn, còn cái này nó dùng năng lượng điện từ có sẵn trong môi trường
@nefertem Dùng công nghệ mà bây giờ đã phát triển thành sạc không dây cho điện thoại và các thứ.
Bên trong nó có cuộn dây đồng để chuyển từ trường thành dòng điện, máy đọc thẻ cũng có cuộn dây tương tự nhưng chuyển điện thành từ trường, đưa máy đọc tới gần thẻ thì thẻ sẽ nhận năng lượng và hoạt động.
thuongn14
ĐẠI BÀNG
2 tháng
vấn đề lớn của IoT đó là năng lượng.
ngon, được vậy thì mấy cái smarthome sẽ không còn phụ thuộc vào việc phải cấp năng lượng cho mấy cái cảm biến thường xuyên nữa!
Chip này gắn vào CCCD để theo dõi người dân thì hợp lý đó.
Ngon thật
lamthanhle
ĐẠI BÀNG
2 tháng
kỷ nguyên nghe trộm sắp đến !
Làm nhớ tới mấy cái móc treo với miêng dán điện thoại có đèn nhấp nháy ngày xưa quá 😆) ko cần pin mà cuộc gọi tới là đèn nháy 😁 :D
spy179
TÍCH CỰC
2 tháng
Giống thẻ NFC
@spy179 NFC lấy nguồn từ thiết bị đọc, khi bạn đưa thiết bị đọc (như điện thoại) lại gần thì máy sẽ cấp nguồn rồi thẻ sẽ phát tín hiệu trả lại. Tuy nhiên do nhược điểm của sạc không dây như vậy nên khoảng cách đọc rất ngắn, chỉ vài cm thôi. Cái này dùng bluetooth nên có thể kết nối trong tầm vài mét.
Công nghệ mới
Mr Seen
TÍCH CỰC
2 tháng
hí hí sắp gòi phim bắt đầu sắp thành hiện thực giồi
góc bắt bẻ:xu vs chả cent , dùng 1 đơn vị thôi.
RFID-VN
ĐẠI BÀNG
2 tháng
Mình đang làm về RFID, muốn apply nó vào để chống trộm trong gia đình bằng cách gắn các tag vào các đồ đạc và 1 bộ Reader để thu phát tín hiệu mỗi khi có tag bị di chuyển khỏi vị trí, nhưng thú thật, hệ thống quá đắt tiền, 1 Reader thôi đã hơn 1400 USD (Giá gốc) rồi. Chưa kể thiết bị mã hóa tag....
HoangTux
TÍCH CỰC
2 tháng
Ý tưởng của tương lai khai thác năng lượng nhân tạo
Quá ghê 😃
Cá nhân
Bạn
Hi bạn!
Điểm Reward Store: 
Tuổi Tinh tế: 
Cấp độ thành viên Tinh Tế


Tải app Tinh tế

Tải app Tinhte - Theo dõi thông tin mà bạn yêu thích

Tải app TinhteTải app Tinhte
Tải app Tinh tế cho Android trên Google PlayTải app Tinh tế cho iPhone, iPad trên App Store






  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2021 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: 209 Đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa, Phường 7, Quận 3, TP.HCM
  • Số điện thoại: 02862713156
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019