בשנת 1945 נתלה עותק עץ מגולף ביד של החותם הגדול של ארצות הברית במחקר המגורים של שגריר ארה"ב בברית המועצות. הפרט היה מדהים - כל נוצה על כנפי הנשר מוגדרת בעדינות, מקורו מעוקל בדיוק כך. אבל זה לא מה שהפך את היצירה למדהימה.
תוכן קשור
- מדוע מפעילי רדיו חובבים צופים בהוריקן הארווי
- טעינה קדימה: עתיד המצברים
- יום הולדת 10 שמח, אייפון! אז מה הבא?
זה היה גם באג.
החותם הוצג לשגריר כמחווה שלווה על ידי משלחת של ארגון החלוץ הצעיר של ברית המועצות. אבל היה תלוי ביצירה המלאכותית, ממש מתחת למקור הציפור, מכשיר האזנה. לא הייתה לה סוללה או אלקטרוניקה פעילה, מה שהופך אותה לבלתי ניתנת לגילוי כמעט. אכן, זה לא נמצא במשך שבע שנים.
כעת צוות חוקרים מאוניברסיטת וושינגטון בסיאטל רותמים שוב טכנולוגיה דומה לצורך פעולה מדהימה אך סמויה פחות: טלפונים סלולריים נטולי סוללות.
למרות שלא סביר שהעיצוב יחליף אי פעם את הטלפונים החכמים רעבים הכוח שלנו, לטכנולוגיה יש ההבטחה לעזור בצביטה. "בוא נגיד שאתה תקוע איפשהו והטלפון שלך נגמר בסוללה, " אומר וומסי טלה, שעבד על הפרויקט בזמן שהיה עמית מחקר באוניברסיטת וושינגטון. "אתה עדיין יכול לבצע שיחת 911, שיכולה להיות מציל חיים."
עם טלפון סלולרי רגיל, ישנם שני דברים שצורכים כוח רב, אומר טלה. ראשית, הטלפון שלך צריך להמיר את הקול שלך (אות אנלוגי) לאות דיגיטלי. שנית, הוא מעביר את האות הזה בצורה של תדרי רדיו למגדל.
אז הצוות הסיר את הרכיבים האלה מהטלפון שעוצב מחדש. במקום זאת הם השתמשו במנהלים הבסיסיים של הטכנולוגיה של התקופה הסובייטית כדי לעבד מחדש את אופן הפעולה של המכשיר.
במקרה של באג החותם הגדול, קולות בתוך החדר גרמו לסרעפת קטנה שהוסתרה במבנה לרטוט ולשנות את התהודה של החלל הפנימי. כדי להאזין, סוכנים סובייטים להוטים ברחוב היו צריכים רק למקד את התדר הנכון של גלי רדיו לכיוון החותם, שהפעיל אנטנה בתוך החיידק. ואז הם יכלו לאסוף את ההשתקפויות שהוקפצו לאחור - המכונות גם פיזור אחורי.
במקרה של הטלפון נטול הסוללות, אות רדיו נפלט כל העת מתחנת בסיס מרוחקת. כאשר אדם מדבר אל המכשיר, תדרים אלה משתקפים חזרה לתחנת הבסיס. זוהי המשימה של תחנת הבסיס להתחבר לרשת הסלולרית ולהעביר את השיחה.
"אתה לא יכול להפר את חוקי הפיזיקה, " אומר טלה. "אם משהו צריך לעשות הרבה עבודה הוא צריך הרבה כוח." אז במקום שהטלפון יבצע את רוב העבודה, תחנת הבסיס הופכת להיות מעצמת תקשורת. הטלפון עצמו צורך רק כמה מיקרו-וואט כוח, וקוצר את האנרגיה שלו מגלי רדיו או אור. עבור אנרגיה סולארית, המכשיר משתמש בפוטודיוד זעיר (1 ס"מ מרובע).
לעת עתה, המערכת מבוצעת למדי - בנויה לחלוטין עם רכיבי מדף. המשתמש עונד אוזניות כדי להאזין לשיחה. אין לו מסך והוא נראה קצת כמו לוח מחשב עם משטח מספרים רגיש למגע. זה גם יותר כמו מכשיר קשר מאשר טלפון, אומר טלה. "אתה יכול לדבר או לקבל בנקודה מסוימת של זמן." כדי לדבר, המשתמש לוחץ על כפתור ומשוחח בגאדג'ט.
עבור אבות טיפוס מוקדמים אלה, עליהם החוקרים הגישו בקשה לרישום פטנט, איכות הצליל אינה גדולה והמשתמש צריך להיות במרחק של 50 מטר מתחנת הבסיס כדי שהטלפון יעבוד. למרות שהחוקרים מקווים לשפר את הטווח, הטלפון הוא ככל הנראה לא משהו שאנשים במקומות מרוחקים יוכלו לפנות אליו בקלות אם יתקשו בעיות.
"בסך הכל מה שהם עושים הוא מאוד מעניין והם רודפים מטרה שכולם יאהבו ולהרוג עבורה", אומר דייוויד בלאו, מהנדס חשמל שמחקרו באוניברסיטת מישיגן מדגיש תכנון בעל עוצמה נמוכה. "זה יישום מאוד נחמד וזו מערכת שלמה מאוד שהם מפגינים, אבל יש כמה נושאים שנראים בסיסיים למדי בעיצוב."
ראשית, אומר בלאו, שלא היה מעורב במחקר, טווח הטלפון הולך להיות קשה לגודל, מכיוון שחוזק האות משפיל מאוד את המרחק. ובעזרת פיזור אחורי, האות צריך לנסוע די רחוק. "האות צריך לעבור מהבסיס לטלפון הסלולרי ואז להשתקף באופן פסיבי ואז לנסוע חזרה לתחנת הבסיס, " הוא אומר. "זו הסיבה שהם מקבלים עשרות מטרים ולא מאות מטרים או קילומטרים, וזה מה שמקבלים הטלפונים הסלולריים המודרניים." למעשה, מומחי טלקומוניקציה אומרים כי טלפון סלולרי מודרני יכול להתחבר למגדל המרוחק יותר מ -20 מיילים משם.
הנושא האחר, אומר בלאו, יכול להיות הפרעה. מכיוון שתחנת הבסיס פועלת לאיתור השינוי הקטן בגלי הרדיו המשתקפים באופן פסיבי, מספר הטלפונים העובדים בו זמנית עלולים לגרום לאתגר לבחור את האות הנכון בכל הרעש. אבל טלה אומר שהם פועלים לפתור את הנושא הזה באבות-טיפוס עתידית, תוך שימוש בתחנת הבסיס לעיבוד וסינון נוסף.
הצוות ממשיך בעבודתו בטלפון נטול הסוללות בשיתוף עם Jeeva Wireless, חברת ספין אוף ממחקר המעבדה המתמקדת במסחור Wi-Fi בעל הספק אולטרה-נמוך. טלה, כיום ה- CTO של ג'בע, מספרת כי הם מתכננים לשלב מצלמה לתמונות ויכולות טקסט באמצעות מסך דיו אלקטרוני - אותה טכנולוגיה שנראית כיום בקינדל וקוראי דואר אחרים. עתיד אפשרי נוסף לגאדג'ט יהיה לשלב אותו בטלפון חכם רגיל, אומר טלה. ככה, אם הסוללה תמות, המשתמש עדיין יכול לבצע שיחות חירום. כך או כך, הם מקווים לשפר את איכות השיחות על ידי פיתוח מיקרופון המיועד במיוחד לפיזור אחורי.
לטענת טלה, למכשיר עתיד מזהיר עם טכנולוגיות הדור הבא. "אפשרות של 5G הייתה הופכת את הטכנולוגיה שלנו למעשית יותר, " הוא אומר. עם 5G, חברות מתכננות לקרב הרבה יותר תחנות בסיס סלולריות זו לזו בכדי לאפשר שיעורי נתונים גבוהים יותר. עבור הטלפון הסלולרי נטול הסוללות, המעבר למגדלי הסלולר הקרובים יותר יגדיל את הכיסוי, במיוחד בסביבות עירוניות.
הרעיון הוא מסקרן, אך זמן רב יחלוף עד שהטלפונים הסלולריים נטולי הסוללות יכניסו אותו לשוק. לעת עתה, לפחות, עדיין תצטרך לשמור על כבל הטעינה הנוסף הזה בידך.
