Không dùng nhiều năng lượng, thiết bị này vẫn truyền tín hiệu đi rất xa

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Washington vừa vượt qua khỏi những giới hạn vốn có để phát triển một loại thiết bị rất nhỏ, không dùng nhiều năng lượng và vẫn hoạt động rất tốt.

Các thiết bị điện tử nhỏ, những loại cảm biến hay các thiết bị có thể đeo được lên cơ thể nhằm giải mã những thông tin sinh học như mồ hôi, mống mắt, nồng độ đường glucose trong máu... cần một kỹ thuật ưu việt để tạo ra, bởi chúng phải nhỏ gọn, dùng ít năng lượng mà vẫn hoạt động hiệu quả.

Tuy nhiên, nếu thiết bị không dùng loại pin lớn để cung cấp nhiều năng lượng cho quá trình vận hành, thì giới hạn của nó sẽ nằm ở vấn đề truyền thông tin - chúng sẽ không truyền dữ liệu được đi quá xa mà chỉ giới hạn trong nội bộ thiết bị.

Loại thiết bị mới được các nhà nghiên cứu tại Đại học Washington phát triển, giúp truyền dữ liệu đi xa mà chỉ dùng rất ít năng lượng. (Ảnh: Dennis Wise/University of Washington).

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu làm việc tại Đại học Washington mới đây đã cho ra mắt một thiết bị tối ưu trong mọi khía cạnh về kích thước, mức sử dụng năng lượng và sự truyền thông tin của dữ liệu. Sản phẩm được trưng bày tại triển lãm UbiComp 2017.

“Cho đến bây giờ, những thiết bị muốn truyền được tín hiệu đi xa phải sử dụng rất nhiều năng lượng, hoặc không nó sẽ không truyền được đến điểm cần đến nếu sử dụng mức điện năng ở đơn vị microwatt”, Shyam Gollakota, tác giả của nghiên cứu cho biết.

“Nhưng điều này đã thay đổi khi thiết bị của chúng tôi có thể đáp ứng được cả hai, là sử dụng ít năng lượng và truyền tín hiệu đi xa, hứa hẹn sẽ mang lại ứng dụng lớn cho các ngành công nghiệp”, ông cho biết thêm.

Thiết bị có thể dán lên cơ thể để kiểm soát các thông số y học. (Ảnh: Dennis Wise/University of Washington).

Nhóm nghiên cứu đang tiếp tục phát triển một lens đeo mắt từ thiết bị này để tận dụng khả năng truyền xa của nó. (Ảnh: Dennis Wise/University of Washington).

Hệ thống thiết bị được tạo thành từ ba thiết bị đơn - một thiết bị phát tín hiệu sóng vô tuyến, một cảm biến có thể cảm nhận được tín hiệu phát ra và phản xạ nó đi, và một máy thu nhận để có thể giải mã tín hiệu phát ra từ đó. Cũng như bao thiết bị khác, nhưng thật ra có sự đổi mới.

Điểm khác biệt so với các thiết bị khác, chính là cách lan truyền tín hiệu phát ra ban đầu qua các tần số. Tín hiệu được truyền xa một cách ấn tượng, đi xuyên qua một căn nhà với 41 căn phòng hay đi thẳng qua một cách đồng nông trại lớn.

Đó thật sự là một con số ấn tượng bởi thiết bị chỉ sử dụng mức năng lượng ít hơn 1.000 lần so với những công nghệ hiện tại và chỉ tốn chi phí sản xuất khoảng 20 cent mà có thể truyền tín hiệu đi xa đến 309 m2. Ngoài ra, máy thu họ sử dụng là một loại máy thu bên ngoài, vốn không đắt tiền lắm.

Về mặt lý thuyết, cảm biến này có thể được sử dụng để theo dõi độ ẩm của đất trên một lô đất nông nghiệp hoặc theo dõi mức độ của sự ô nhiễm trong thành phố, cũng như một số ứng dụng liên quan đến sinh học và sức khỏe. Nhóm nghiên cứu đang hoàn thiện thiết bị để có thể thương mại hóa vào mùa xuân tới.