【科学】電池のいらない携帯電話を開発 環境電磁波のエネルギーだけで通話可能
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ワシントン大学の研究チームは、電池を使わずに通話できる携帯電話の試作品開発に成功したと発表した。環境中の電波を利用した発電や、微小な太陽電池セルから得られるわずかな電力だけで、携帯電話として機能するという。研究論文は「Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies」に掲載された。
研究チームは、携帯電話でもっとも電力を消費しているのは、アナログの音声信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータの部分であると指摘する。通常はこれがあるために、携帯電話を電池なしで使用することは不可能であると考えられている。
一方、今回試作されたバッテリーレス携帯電話は、アナログ-デジタルの信号変換を行わず、アナログ信号処理だけで通話を実現できるように設計されている。基本的な仕組みは、使用者の音声を拾ったときのマイクの振動を、標準的な携帯電話基地局が出すアナログ電波に直接変換するというものである。通話相手の声についても、受信したアナログ電波をスピーカーの振動に直接変換する。これによって消費電力を極めて低く抑えることができるため、環境発電だけで携帯電話として機能するようになる。
研究チームは、バッテリーレス携帯電話を使って実際にスカイプ通話を行い、「相手に電話をかける」「かかってきた電話を受ける」「通話を保留にする」といった基本的な電話機能が利用できることを実証している。ただし今回の試作品では、自分が話すことと相手の話を聞くことを同時にすることはできず、ボタンを押して「話す」「聞く」を切り替える必要がある。
バッテリーレス携帯電話の動作には3.5μW程度の電力が必要であり、この電力は環境中の電波または太陽光発電を利用して供給される。環境発電の場合、最大9.5m程度離れた位置にある基地局から出る電波を発電に利用して通話を行うことができる。太陽光発電の場合、米粒大の太陽電池セルを利用して約15m離れた基地局との間で通信可能であるとする。
試作品は、すべて市販されている部品から作ったという。携帯基地局は専用のものが設計されているが、現行の携帯電話ネットワークで使われている基地局に今回の技術を組み込める可能もあると研究チームはコメントしている。
環境発電を利用して電池なしで動作するデバイスとしては、温度センサや加度計などがすでに実用化されているが、これらはまず電力をためてからセンシングし、次に電力がたまるまで待機するという間欠的動作を行っている。しかし、環境発電を携帯電話に適用する場合には、電力がたまるのを待つたびに通話が途中で途切れては使い物にならないので、通話中は必要な電力が切れ目なく連続的に供給されなければならない。技術的にはこれが最大の難問であり、これまでにない新しい通話方法を開発する必要があったという。
研究チームは今後、携帯電話の動作範囲の拡大を図ることと、通話を暗号化してセキュリティを高めることに取り組んでいく。また、動画をストリーミングしたり、低電力のE-inkスクリーンを使ってバッテリーレス携帯電話に映像表示機能を付与する研究も行っているという。
http://news.mynavi.jp/news/2017/07/16/029/
2：
なんちゃらラヂヲってのと同じ原理だな
4：
アナログ方式の携帯電話ってもう終了してなかったけ？
8：
環境電磁波の多いところはどこでも電源があって充電できるから、こんなシステム不要
電源のない超僻地に行けば、今度は環境電磁波がないから使えない。
17：
これ携帯電話っていうよりトランシーバーって感じだよね
面白いとは思うがゲルマニウムラジオと一緒で面白い以上に発展しそうにない
これなら手回しラジオみたいにちっちゃい発電機内蔵させて駆動用の電圧確保する方が実用的
21：
空気中も、海の中もエネルギー変換可能なもので溢れているんだよな
なぜか石油エネルギーに原子力発電ばかりが推進されている。もう石油に原子力に頼るのカッコ悪い
22：
＞9.5m程度離れた位置にある基地局
10mおきに電話機を設置して、ICカードで料金を払って電話をかけられるシステムを日本中に普及させるとか
今の技術があればできると思う
91：
>>22
技術はあるだろう
金のサイクルがつくれない
108：
>>22
自販機に電話機能付ければどうか？或いは信号機とか。
26：
鉱石ラジオみたいな？
30：
糸電話とかマイク・鉱石ラジオの時代に戻ったな
32：
普通に災害用として使えるんじゃないの
33：
ワンチップでやってるからできるんじゃね
基地局間は当然デジタルで音声を振幅変調AMに変換って書いてたような
AMラジオと変わらないし、ゲルマニウムダイオードとかで検波してれば温度やノイズにも弱いから
38：
使用者の音声を拾ったときのマイクの振動を、
標準的な携帯電話基地局が出すアナログ電波
に直接変換するというものである。
通話相手の声についても、受信したアナログ
電波をスピーカーの振動に直接変換する。
骨骨通信じゃんｗ
45：
リンゴに電極さしてラジオ聞いてるわ
55：
ゲルマニウムラジオも電池不要だったよ
69：
>>55 あれでイヤホンから聞こえるんだから、スゲーと思ったな。
65：
片方向であれば基地局に超高性能マイクを仕込めば
電池どころか電話機さえいらない
71：
>>65
レーザーマイクと超指向性スピーカでもいけそう
73：
うわ?電波が来る電波がぁ?って叫ぶやつが出そうだ
78：
＞最大9.5m程度離れた位置にある基地局
ねーよ！ｗ
82：
近くの携帯からの電磁波で発電するのはどう？
87：
いつになったら脳波だけで通話できるようになるんだよ
102：
>>87
(ファミチキください)
100：
スマホが動かないと意味ないじゃん
ディスプレイの電池が欲しいわけで通話だけの電話なんて
前世紀の遺物だろう
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彼氏の友達に紹介されて以後、一緒に遊んだり飲みに行くようになった。そして私に対する皆の態度はどんどんぞんざいになった。
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