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使用单一电源为多个可穿戴设备无线供电

可穿戴技术的进步正在重塑我们的生活、工作和娱乐方式,以及医疗保健的提供和接受方式。融入日常生活的可穿戴设备包括智能手表和无线耳机,而在医疗保健环境中,常见设备包括可穿戴注射器、心电图 (ECG) 监测贴片、助听器等。

使用这些可穿戴设备面临的一个主要痛点是保持它们正确和方便地供电的问题。随着使用的可穿戴设备数量的增加,为多个电池充电的需求也随之增加,消耗大量电力。很多用户觉得每天给大量设备充电很麻烦,而且电池用完时会出现服务中断的不便。

新加坡国立大学 (NUS) 健康研究所的一个研究小组已经开发出解决这些问题的方法。他们的技术使单个设备(例如放在口袋里的手机)能够以无线方式为用户身上的其他可穿戴设备供电,使用人体作为电力传输的媒介。该团队的新系统还有一个额外的优势——它可以在典型的家庭或办公室环境中从电子设备中收集未使用的能量,为可穿戴设备供电。

为了延长电池寿命并维持可穿戴设备的完全自主无线操作,需要能量收集和无线传输方法。然而,为身体区域可穿戴设备供电的传统方法受到能量传输距离、能量可以在没有障碍物的情况下传播的“路径”以及能量运动的稳定性的限制。因此,目前没有一种方法能够为放置在整个人体周围的可穿戴设备提供可持续的电力。

NUS 团队决定通过设计一个接收器和发射器系统来扭转这些限制,该系统使用无线供电中的障碍——人体——作为电力传输和能量收集的媒介。每个接收器和发射器都包含一个芯片,用作跳板,将覆盖范围扩展到整个身体。

用户只需将发射器放置在单个电源上,例如手腕上的智能手表,而多个接收器可以放置在人体的任何位置。然后,该系统利用来自源的能量通过称为身体耦合电力传输的过程为用户身体上的多个可穿戴设备供电。通过这种方式,用户只需为一个设备充电,其余佩戴的小工具可以同时从该单一电源供电。该团队的实验表明,他们的系统允许一个充满电的电源为身体上的多达 10 个可穿戴设备供电,持续时间超过 10 小时。

作为补充能源,新加坡国立大学的团队还研究了从环境中获取能量。他们的研究发现,典型的办公室和家庭环境都有寄生电磁 (EM) 波,人们会一直暴露在这些电磁波中,例如,来自正在运行的笔记本电脑。该团队的新型接收器从周围环境中清除电磁波,并通过身体耦合供电过程,人体能够收集这种能量来为可穿戴设备供电,而不管它们在身体周围的位置。

在谈到他的团队方法的好处时,Yoo 教授说:“电池是可穿戴设备中最昂贵的组件之一,它们增加了设计的体积。我们独特的系统有可能消除对电池的需求,从而使制造商能够使小工具小型化,同时显着降低生产成本。更令人兴奋的是,在没有电池限制的情况下,我们的开发可以实现下一代可穿戴应用,例如心电图贴片、游戏配件和远程诊断。” NUS 团队将继续提高其发射器/接收器系统的供电效率。

有关信息,请联系 Ms Carolyn Fong,该电子邮件地址已受到防止垃圾邮件机器人的保护。您需要启用 JavaScript 才能查看它..


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