На 21-ви, Голем, уебсайт за технологични новини, публикува публикация в блога си, в която съобщава, че екип от Токийския институт по наука е постигнал технологичен пробив, като успешно е преобразувал светлинната енергия на Светодиод в електрическа енергия за първи път, реализирайки безжично захранване без батерии или кабели.
Според доклада, тази технология принадлежи към областта на оптичното безжично предаване на енергия (OWPT). Основният ѝ принцип е да преобразува електрическата енергия в светлинна енергия за предаване, а след това фотоволтаичен приемник преобразува светлинната енергия обратно в електрическа. За разлика от предишни лазерни решения, тази нова технология използва високомощни светодиоди, което осигурява по-обещаващ път за захранване на вътрешни устройства.
Основните предимства на тази технология се крият във високата ѝ безопасност и ниската цена. В закрити помещения с висока плътност на Интернет на нещата устройства, безжичните системи за пренос на енергия трябва да спазват строги правила за безопасност, за да се избегне увреждане на очите и кожата.
Традиционните лазерни решения, поради високата си енергийна плътност, не могат да отговорят на тези изисквания, докато Светодиод технологията е по своята същност по-безопасна. Изследователският екип посочва, че тази характеристика я прави идеална за изграждане на устойчива инфраструктура за вътрешни Интернет на нещата устройства и позволява едновременно и непрекъснато захранване на множество цели, използвайки разпознаване на изображения с изкуствен интелект.
За да преодолеят загубите на енергия и колебанията в производителността при различни условия на осветление по време на безжично предаване на енергия на дълги разстояния чрез Светодиод, изследователският екип разработи двурежимна адаптивна система, способна автоматично да се адаптира както към светли, така и към тъмни вътрешни среди.
Ключът към тази система се крие в адаптивна оптична система, съставена от настройваща се течна леща и образна леща. Тази система автоматично настройва размера на лъча въз основа на разстоянието и размера на приемника, осигурявайки оптимална ефективност на предаване на енергия.
За прецизно позициониране на лъча, системата интегрира дълбочинна камера и регулируем рефлектор, управляван от стъпков двигател. RGB сензорът в дълбочинната камера идентифицира местоположението на фотоволтаичния приемник, докато инфрачервеният сензор локализира точката на осветяване на лъча.
Освен това, изследователите са прикрепили ретроотразяващ филм към ръба на приемника, отразяващ инфрачервената светлина от камерата за дълбочина. Това позволява ясно контуриране на приемника дори в пълен мрак, осигурявайки стабилна работа на системата денонощно.
Изследователският екип допълнително въведе конволюционна невронна мрежа (СиЕнЕн), базирана на SSD алгоритъма, значително подобрявайки точността на разпознаване на цели. В експеримента системата демонстрира безпроблемна работа както в светла, така и в тъмна среда, като успешно постигна ефективен и стабилен пренос на енергия на разстояние до 5 метра. Според изследователския доклад, Светодиод чипът, използван в системата, има лъчист поток от 1,53 вата.