حان وقت التخلص من الوصلات والشاحنات الكهربائية؛ حيث سيكون تشغيل الأجهزة الكهربائية، وشحن الهواتف من خلال إشارات صادرة من موجه الإشارات اللاسلكي ممكنا قريبا. لقد أصبحت منازلنا غابة من الأسلاك، والوصلات، والشاحنات الكهربائية، لكن قد يتغير هذا الوضع، حيث يتم العمل من أجل استخدام الإشارات اللاسلكية التي تحيط بنا في تشغيل الأجهزة.
* طاقة الموجات
شاركت ستة منازل في مدينة سياتل الأميركية في تجربة تم خلالها نشر أجهزة كهربائية معدلة في المنازل، مع موجه إشارة لاسلكية Wi - Fi router يوفر أيضا إمكانية الاتصال بالإنترنت داخل المنزل. كيف بات هذا ممكنا؟ لقد تم تحويل طاقة الموجات اللاسلكية، التي يرسلها موجه الإشارة، إلى جهد للتيار الكهربائي المستمر (دي سي) باستخدام مكون يسمى «مقوّم التيار». وتشبه هذه التقنية التقنية المستخدمة في الألواح الشمسية، التي يتم من خلالها تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية. ويتم تعزيز الطاقة الصادرة بعد ذلك بحيث تصل إلى مستوى يناسب محول «دي سي - دي سي».
وتمكن النظام من تشغيل مستشعرات درجات حرارة، وكاميرات بلا بطارية محدودة الجودة؛ وكذلك تمكن من شحن البطاريات العادية. وتمثل الجزء الصعب في جعل موجه الإشارة يضخ طاقة كافية باستمرار على حد قول فامسي تالا، رئيس الفريق، من جامعة «واشنطن» في سياتل. عندما يتصفح شخص ما الإنترنت، تنشط الإشارة اللاسلكية، ويمكن استخدامها من أجل تشغيل أجهزة؛ لكن عندما يتوقف التصفح تهدأ الإشارة.
ونقلت «نيو ساينتست» عن تالا قوله: «لاستخدام الإشارات اللاسلكية في الاتصال لست بحاجة سوى إلى نقل بيانات. أما لاستخدامه في توصيل الكهرباء، فمن اللازم نقل شيء ما طوال الوقت، وهناك عدم توافق واضح». للتحايل على ذلك، صمم الفريق برنامجا يبث بيانات لا معنى لها عبر عدة قنوات لاسلكية عندما لا يكون هناك من يستخدم الإنترنت. ويمكن للأجهزة الصغيرة استخدام هذا في إطار «إنترنت الأشياء» على حد قول بين بوتر من جامعة «ريدينغ» بالمملكة المتحدة. وأضاف قائلا: «حيث نتجه لوضع مستشعرات أكثر في كل شيء حولنا. وتعني الابتكارات التي تتعلق باستخدام ميكروفونات إمكانية العمل بطاقة أقل. وتعد هذه التكنولوجيا ممتعة بالنسبة إلى هذا النوع من التطبيق».
المشكلة هي أن الإشارات اللاسلكية لن تكون أبدا قوية، فهناك قيود على أجهزة إرسال الإشارات اللاسلكية في كثير من بلاد العالم. وعلى سبيل المثال، تحدد لجنة الاتصالات الفيدرالية الأميركية قوة الإرسال، التي تتمتع بها تلك الأجهزة، بواحد وات. وتبلغ قوة شاحن هاتف «آي فون» 5 وات على الأقل، ولا يوجد قيود على ما يولده من طاقة.
* جهاز جديد
شركة واحدة لديها حل، وهي شركة «أوسيا» في بيليفيو بواشنطن، إذ لدى الشركة نظام يسمى «كوتا» يستطيع التحايل على ضوابط لجنة الاتصالات الفيدرالية من خلال تصميم جهاز مشترك لاسلكي ينقل الموجات بتردد لاسلكي، لكنه لا يرسل إشارات اتصال.
ويمكن لجهاز «كوتا» Cota توليد طاقة تصل إلى 20 وات، لكنه لن يوصل إلا طاقة بمقدار واحد وات إلى الهاتف الواحد. ويقول حاتم زين، الرئيس التنفيذي للشركة، إن تلك الطاقة تكفي شحن هاتف «آي فون 5» عدة مرات في يوم واحد إذا كان هناك اتصال مستمر بالإشارة. وأضاف قائلا: «على عكس جهاز الإشارة اللاسلكي، إشارتنا غير معدلة؛ فهي موجة مستمرة لا تحمل أي رسالة».
وتخبر شريحة مستقبلة موضوعة الجهاز يتم شحنها، مركز الإرسال عن أي الهوائيات المرسلة التي تتسلم منها الموجات من بين الآلاف من الهوائيات التي يضمها «كوتا». ويستمر عمل تلك المرسلات فقط، ويستطيع النظام تجاهل الأشياء الأخرى الموجودة في الغرفة مثل الأجساد البشرية.
يعتقد إريك وودز، الباحث في البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات في شركة الاستشارات «نافيغانت» في لندن، أن يكون هناك طلب على هذا النوع من التكنولوجيا نظرا لما ستوفره من مستشعرات كثيرة ستنتشر في المنازل والمدن الذكية في المستقبل. ويمكن استخدام المستشعرات، التي تعمل عن طريق أجهزة إرسال إشارات لاسلكية، لمراقبة جودة الهواء، أو وضع الأنظمة في المدينة على حد قول وودز. وأوضح قائلا: «يزيح عدم الحاجة إلى التفكير في أمر البطارية عقبة من العقبات التي تعرقل الاستفادة من تلك الأشكال التكنولوجية».
وربما نستطيع استخدام الموجات اللاسلكية لتشغيل أجهزة صغيرة، لكنها لن تكفي لشحن جهاز كهربائي. مع ذلك لدى «واي تريسيتي» في ووتر تاون في ولاية ماساتشوستس طريقة بديلة. ويمكن بالفعل استخدام توليد طاقة مغناطيسية كهربائية، بتحريك المغناطيس في مجال كهربائي من أجل توليد تيار، في شحن أجهزة، لكن يجب الاتصال بالجهاز من أجل شحن بطارية. وتستخدم «واي تريسيتي» مجالا مغناطيسيا متناوبا يتم ضبطه على تردد محدد. ويعني هذا توصيل السيارة بشاحن، وقد تكون مفيدة للشاحنات الكهربائية الموجودة في الممر الأمامي في المنشآت الخاصة. وسوف تضيف شركة «تويوتا» هذه الخاصية إلى سيارتها الكهربائية الجديدة «بريوس» العام المقبل على حد قول غرانت ريغ، مدير المنتج في «واي تريسيتي».
