充電器不見了？這款手機無需充電

原文刊載於世界經濟論壇，轉載請標明來源並附上原文鏈接

對於新型的手機來說，只需要幾微瓦即可維持運行。與此同時，人們也不再需要電池。取而代之的是一種全新的「充電」方式：無線電信號、光信號。

研究者們已經可以使用無電池手機進行Skype通話。這款商用手機由現成的元器件構成，雖然仍處於原型階段，但已經能夠接受、轉換語音，與通訊基站進行信息交互。

「我們已經製成了首款功能性手機，幾乎無需消耗任何能源。這種手機應該是首次出現。」華盛頓大學計算機科學與工程系助理教授Shyam Gollakota如是說道。他還是《計算機協會互動式、移動、可穿戴和普適技術彙刊》上一篇論文的共同作者。他還表示：「為了降低人們所需要從環境中獲取的能量並維持手機運行，我們必需從根本上重新考慮這些設備應該如何設計。」

研究員們刪減了了大多數現代蜂窩移動通信中的大功耗步驟（將傳送聲音的模擬信號轉化為手機可以理解的數字數據）。然而，這一步驟會耗費很多能量。因此，設計一部依賴於環境能量源的手機幾乎是不可能的。

相反，這款無電池手機利用了手機麥克風或者揚聲器中的微小振動——振動在用戶對著手機講話、聽電話時就會發生。一根天線連接著這些元件，將這種振動轉化為由蜂窩基站發出的標準無線電信號的變化。這個過程實際上是將語音模式編碼進反射的無線電信號中，這種方式的功耗幾乎為零。

在傳輸語音時，手機利用來自麥克風的振動，將語音編碼進反射信號中。而在接收語音時，它可以將編碼的無線電信號轉換成聲音振動，並被手機的揚聲器捕捉。在這款手機中，用戶通過按鍵在「傳輸」和「收聽」這兩種模式之間切換。 團隊使用印刷電路板上現成的元件，演示了該原型手機能夠完成的基本手機功能，如傳輸語音和數據、接收用戶按鍵輸入等。 研究人員能夠採用這部無需電池的手機， 使用Skype接聽來電、撥出電話以及讓呼叫者等候。

「如今，手機是我們生活中的必需品。所以，如果有一種設備，你想無需電池就可以使用，它就是手機。」華盛頓大學電氣工程系的教授 Joshua Smith說道，「這種概念驗證的方式無疑是振奮人心的，我們認為它將影響未來的日常設備。」

雖然研究團隊為了這款手機專門定製了一座的基站，用於傳輸和接收無線電信號。但可以想象的是，在未來，這項技術能夠集成進標準蜂窩移動網路的基礎設施或者Wi-Fi路由器中，這些通信設施通常是為通話服務的。

論文的另一名共同作者、華盛頓大學電氣工程專業博士研究所 Vamsi Talla 說道：「你可以想象，未來的所有手機發射塔或是Wi-Fi路由器，都會將我們的基站技術植入其中。並且，如果每個房屋中都有Wi-Fi路由器，那麼人們就可以在任何地方使用這款無電池手機。」

目前，這款無電池手機仍然需要一小部分的能量來執行一些操作——大約3.5微瓦。