Pada tahun 1945, salinan kayu dari Great Seal Amerika Serikat diukir dengan tangan digantung di ruang belajar duta besar AS untuk Uni Soviet. Detailnya luar biasa — setiap bulu di sayap elang didefinisikan dengan halus, paruhnya melengkung begitu saja. Tapi ini bukan yang membuat karya itu mencengangkan.
Konten terkait
- Mengapa Operator Radio Amatir Menonton Badai Harvey
- Mengisi Depan: Masa Depan Baterai
- Selamat Ulang Tahun ke 10, iPhone! Jadi apa selanjutnya?
Itu juga bug.
Meterai itu disampaikan kepada duta besar sebagai isyarat damai oleh delegasi dari Organisasi Pionir Muda Uni Soviet. Tetapi terselip di dalam karya seni, tepat di bawah paruh burung, adalah perangkat mendengarkan. Itu tidak memiliki baterai atau elektronik aktif, membuatnya hampir tidak terdeteksi. Memang, itu tidak ditemukan selama tujuh tahun.
Sekarang, tim peneliti di University of Washington di Seattle sekali lagi memanfaatkan teknologi yang sama untuk operasi yang sama-sama mencengangkan, tetapi kurang terselubung: telepon bebas baterai.
Meskipun tidak mungkin desainnya akan menggantikan ponsel pintar kita yang haus kekuasaan, teknologinya memiliki janji untuk membantu dalam keadaan darurat. "Katakanlah Anda terdampar di suatu tempat dan ponsel Anda kehabisan baterai, " kata Vamsi Talla, yang bekerja pada proyek tersebut saat ia menjadi rekan peneliti di University of Washington. "Kamu masih bisa menelepon 911, yang bisa jadi penyelamat."
Dengan ponsel biasa, ada dua hal yang menghabiskan banyak daya, kata Talla. Pertama, ponsel Anda harus mengubah suara Anda (sinyal analog) menjadi sinyal digital. Kedua, ia mentransmisikan sinyal itu dalam bentuk frekuensi radio ke menara.
Jadi tim mengeluarkan komponen-komponen ini dari telepon mereka yang dirancang ulang. Sebagai gantinya, mereka menggunakan prinsip dasar teknologi era Soviet untuk mengolah fungsi perangkat.
Dalam kasus Great Seal Bug, suara-suara di dalam ruangan menyebabkan diafragma kecil yang tersembunyi dalam struktur bergetar dan mengubah resonansi rongga internal. Untuk mendengarkan, agen Soviet yang bersemangat di jalan hanya perlu memfokuskan frekuensi gelombang radio yang tepat ke arah segel, yang mengaktifkan antena di dalam bug. Kemudian mereka bisa mengumpulkan refleksi yang dipantulkan kembali — juga dikenal sebagai hamburan balik.
Dalam hal telepon bebas baterai, sinyal radio selalu dipancarkan dari stasiun pangkalan jarak jauh. Ketika seseorang berbicara ke dalam perangkat, frekuensi ini dipantulkan kembali ke stasiun pangkalan. Kemudian tugas stasiun pangkalan untuk terhubung ke jaringan seluler dan mentransmisikan panggilan.
"Anda tidak dapat melanggar hukum fisika, " kata Talla. “Jika ada sesuatu yang harus dilakukan banyak pekerjaan maka perlu banyak daya.” Jadi, alih-alih telepon melakukan sebagian besar pekerjaan, stasiun pangkalan menjadi pembangkit tenaga komunikasi. Ponsel itu sendiri mengkonsumsi hanya beberapa microwatt daya, memanen energinya baik dari gelombang radio ambient atau cahaya. Untuk tenaga surya, perangkat ini menggunakan fotodioda kecil (1 cm persegi).
Untuk saat ini, sistem ini cukup sederhana — dibangun sepenuhnya dengan komponen yang tidak tersedia. Pengguna memakai headphone untuk mendengarkan panggilan. Ini tidak memiliki layar dan terlihat sedikit seperti papan komputer dengan pad nomor sentuh yang sensitif. Ini juga lebih seperti walkie-talkie daripada telepon, kata Talla. "Anda dapat berbicara atau menerima pada satu titik waktu." Untuk berbicara, pengguna menekan tombol dan berbicara ke dalam gadget.
Untuk prototipe awal ini, yang telah diajukan oleh peneliti untuk paten, kualitas suara tidak bagus dan pengguna harus berada dalam jarak 50 kaki dari stasiun pangkalan agar ponsel dapat berfungsi. Meskipun para peneliti berharap untuk meningkatkan jangkauan, ponsel ini kemungkinan bukan sesuatu yang orang akan dengan mudah dapat beralih ke jika ada masalah.
"Secara keseluruhan apa yang mereka lakukan sangat menarik dan mereka mengejar tujuan yang semua orang akan suka dan bunuh, " kata David Blaauw, seorang insinyur listrik yang penelitiannya di University of Michigan menekankan desain berdaya rendah. "Ini adalah implementasi yang sangat bagus dan ini adalah sistem yang sangat lengkap yang mereka tunjukkan, tetapi ada beberapa masalah yang tampaknya agak mendasar bagi desain."
Untuk satu, kata Blaauw, yang tidak terlibat dalam penelitian, jangkauan telepon akan sulit untuk ditingkatkan karena kekuatan sinyal sangat menurun dengan jarak. Dan menggunakan hamburan balik, sinyal harus melakukan perjalanan cukup jauh. "Sinyal harus pergi dari basestation ke ponsel dan kemudian dipantulkan secara pasif dan kemudian melakukan perjalanan kembali ke stasiun pangkalan, " katanya. "Itu sebabnya mereka mendapatkan puluhan meter bukan ratusan meter atau kilometer, yang merupakan apa yang didapat ponsel modern." Bahkan, para ahli telekomunikasi mengatakan bahwa ponsel modern dapat terhubung ke menara lebih dari 20 mil jauhnya.
Masalah lainnya, kata Blaauw, bisa jadi gangguan. Karena stasiun pangkalan bekerja untuk mengambil perubahan kecil dalam gelombang radio yang dipantulkan secara pasif, beberapa telepon yang bekerja secara bersamaan dapat membuatnya sulit untuk memilih sinyal yang benar di semua kebisingan. Tetapi Talla mengatakan bahwa mereka sedang bekerja untuk menyelesaikan masalah ini dalam prototipe di masa depan, menggunakan stasiun pangkalan untuk pemrosesan dan penyaringan tambahan.
Tim melanjutkan pekerjaan mereka pada telepon bebas baterai bekerja sama dengan Jeeva Wireless, sebuah perusahaan spin-off dari penelitian laboratorium yang berfokus pada komersialisasi Wi-Fi berdaya sangat rendah. Talla, saat ini CTO dari Jeeva, mengatakan bahwa mereka berencana untuk menggabungkan kamera untuk gambar dan kemampuan SMS menggunakan layar E-ink — teknologi yang sama saat ini terlihat di Kindle dan pembaca-E lainnya. Masa depan lain yang mungkin untuk gadget adalah memasukkannya ke dalam ponsel pintar biasa, kata Talla. Dengan begitu, jika baterai mati, pengguna masih bisa melakukan panggilan darurat. Either way, mereka berharap untuk meningkatkan kualitas panggilan dengan mengembangkan mikrofon yang dirancang khusus untuk hamburan balik.
Menurut Talla, perangkat ini memiliki masa depan yang cerah dengan teknologi generasi berikutnya. "Opsi 5G akan membuat teknologi kami lebih praktis, " katanya. Dengan 5G, perusahaan berencana untuk memindahkan BTS seluler lebih dekat bersama untuk memungkinkan tingkat data yang lebih tinggi. Untuk telepon seluler bebas baterai, pergeseran ke menara seluler yang lebih dekat akan meningkatkan jangkauan, khususnya di lingkungan perkotaan.
Meskipun idenya menarik, itu akan lama sebelum ponsel tanpa baterai berhasil memasarkannya. Untuk saat ini, setidaknya, Anda masih harus menyimpan kabel pengisian daya tambahan.
