Najgorętsza technologia niedostępna na targach CES: inteligentne chipy radiowe

Poza blichtrem International Consumer Electronics Show branża bezprzewodowa boryka się z fundamentalnym problemem: więcej funkcji i szybsza transmisja danych wyczerpują baterie telefonów szybciej niż kiedykolwiek.

Program oszczędzający baterię: Układ nadajnika radiowego pokazany na tej makiecie dostosowuje napięcie w locie, zmniejszając zapotrzebowanie na energię elektryczną.

Na szczęście wewnątrz urządzeń jest miejsce na ulepszenia, w częściach znanych jako wzmacniacze mocy, które zamieniają prąd w energię radiową. W telefonach zwykle zużywają więcej energii niż jakikolwiek inny element, ale marnują jej połowę po drodze, ponieważ wiele osób może zaświadczyć, że widziało, jak ich bateria rozładowuje się (a ich telefon się nagrzewa) po godzinie przesyłania strumieniowego wideo. Ten sam problem dotyka stacje bazowe sieci bezprzewodowych, które wysyłają i odbierają sygnały do ​​i z poszczególnych telefonów.

Obecnie trwają duże wysiłki w celu opracowania inteligentniejszych wzmacniaczy mocy, które znacznie zmniejszą ilość odpadów. I urządzenia , spółka spinoff MIT z siedzibą w Cambridge w stanie Massachusetts, przygotowuje moduł stacji bazowej i układ, który według niego nie tylko zmniejsza zużycie baterii, ale także dobrze sprawdza się w aplikacjach o dużej przepustowości dla 4G LTE i przyszłych ultraszybkich technologii.

Podstawowym problemem jest to, że moc potrzebna do wyjścia radiowego zmienia się gwałtownie, gdy urządzenie przesyła dane z dużą szybkością. Istniejące wzmacniacze mocy przez cały czas utrzymują napięcie na dość wysokim poziomie, aby przygotować się na szczytowe potrzeby — ale jest to marnotrawstwo. Nowsze podejścia dostosowują ten poziom w locie, podążając za obwiednią rzeczywistego sygnału radiowego.

Takie technologie śledzenia obwiedni lub ET to najgorętszy rozwój sprzętu w branży telefonów komórkowych. Zeszłej jesieni Qualcomm stał się pierwszą firmą, która dostarczyła chip z taką technologią, która, jak mówi, jest pierwszą w branży dla urządzeń mobilnych 3G i 4G LTE.

Firma twierdzi, że chip pomaga obniżyć zużycie energii elektrycznej o 20 procent i pomaga zmniejszyć powiązany problem — wytwarzanie ciepła — nawet o 30 procent, umożliwiając dłuższą żywotność baterii użytkownikom końcowym, a także umożliwiając producentom zmniejszenie rozmiaru swoich urządzeń. mówi Peter Carson, starszy dyrektor marketingu Qualcomm.

Tracker kopert jest już w 10 telefonach, w tym Samsung Galaxy Note 3 i Nexus 5. Wielu innych producentów komponentów stara się nadrobić zaległości, w tym Mediatek , Mikrourządzenia RF , Skyworks , instrumenty teksańskie , Urządzenia analogowe , Nujira oraz Urządzenia ETA.

Problem z ET polega jednak na tym, że jego wydajność spada przy wyższych szybkościach transmisji danych. Urządzenia do śledzenia obwiedni często wymagają stosunkowo dużego kondensatora do przechowywania i uwalniania impulsów energii przy jednoczesnym zachowaniu płynnych i ciągłych zmian napięcia.

Eta Devices stosuje radykalnie inne podejście, faworyzując szybkie, gwałtowne zmiany przy użyciu mniejszego kondensatora. Użycie mniejszego kondensatora jest bardziej wydajne; Minusem jest to, że zmiany energii powodują więcej szumu w sygnale bezprzewodowym. Ten problem rozwiązuje najnowocześniejsze cyfrowe przetwarzanie sygnału, mówi Joel Dawson, jeden z dwóch profesorów elektrotechniki MIT, którzy współtworzyli firmę.

Mattias Åström, prezes firmy, sięga po analogię z motoryzacją, aby porównać oba podejścia. Śledzenie kopert to w zasadzie bezstopniowa przekładnia zmienna, w porównaniu do naszej ręcznej skrzyni biegów, mówi. Zużycie paliwa jest zawsze lepsze, gdy masz manualną skrzynię biegów.

Praca firmy nie została opublikowana, a chip jest teraz produkowany po raz pierwszy, ale koncepcja została opracowana dla stacji bazowych i może zostać skomercjalizowana w tym roku. Moduł Eta, nieco mniejszy niż pudełko na buty, jest pierwszym na świecie nadajnikiem 4G LTE, który osiągnął średnią wydajność większą niż 70 procent, co stanowi duży skok z 45 do 55 procent w obecnie dostępnej technologii, mówi Dawson.

Vanu , firma produkująca bezprzewodowe stacje bazowe o małej mocy (patrz Mały nadajnik telefonu komórkowego zakorzenia się w wiejskiej Afryce ), testuje tę technologię i może zostać jednym z pierwszych klientów. Uważamy, że może to dać nam „zielone” korzyści, a także przewagę w zakresie kosztów operacyjnych, mówi David Bither, kierownik działu inżynierii platform w Vanu.

Rezultatem może być rozszerzenie łączności i uczynienie jej przystępną ceną dla większej liczby ludzi w krajach rozwijających się, gdzie drogi olej napędowy zasila co najmniej 640 000 zdalnych stacji bazowych, co kosztuje 15 miliardów dolarów.

Technologia Eta została po raz pierwszy ujawniona jako konfiguracja laboratoryjna pod koniec 2012 r. (patrz Przełom wydajności obiecuje smartfony, które zużywają połowę mocy). Firma została sfinansowana 6 milionami dolarów od Raya Stata, współzałożyciela Urządzenia analogowe , oraz jego firma venture, Stata Venture Partners.

ukryć