Vědci a inženýři z Michiganské univerzity v rámci projektu M3 představili nový typ Bluetooth vysílače, který řeší hned dva hlavní problémy zároveň - spotřebu elektrické energie a velikost antény pro efektivní chod.
Bluetooth je dnes již standardem pro komunikaci na krátkou vzdálenost, kdy stačí poměrně nízká propustnost a zároveň je třeba i kvalitní zabezpečení při zachování nízké spotřeby. Jak se ale zařízení stále zmenšují, je třeba posouvat hranice ještě dále. Nové řešení už je v oblasti pouhých milimetrů.
Nejmenší a nejúspornější BLE vysílač
Nové řešení se pyšní několika milníky - jedná se o nejmenší a zároveň i nejúspornější vysílač Bluetooth Low Energy na světě. I když jsme už na VTM.cz psali o mnoha systémech, které si vystačí se získáváním energie z nízkoenergetického externího zdroje nebo vydrží extrémně dlouhou dobu na malou baterii, žádný by nedokázal vysílat signál v takovém výkonu, aby to stačilo byť na úspornou verzi Bluetooth Low Energy.
Jak je možné vidět na obrázku, nový typ vysílače má velikost pouze několik milimetrů, přičemž je třeba myslet na to, že ho tvoří jen pravá část zobrazené desky, levá část je určena jen pro testovací účely.
Levá část desky slouží pro testovací účely, samotné řešení je pouze vpravo, kde je čip bluetooth vysílače a anténa
Při vysílání BLE signálu má zařízení spotřebu pouze 0,6 mW a abyste měli představu, jak málo to je, tak v kombinaci s klasickou malou baterií do hodinek o velikosti 5,8 mm zvládne toto zařízení vysílat BLE signál přes 11 let.
Jak se to podařilo vyrobit
Fyziku nelze ošálit, což obzvláště platí u velikosti antény. Vědci na to šli ale chytře. Klasický vysílač využívá vysokofrekvenční oscilátor ke generování frekvence, poté dochází k zesílení amplitudy pomocí zesilovače a následně vysílání signálu pomocí antény.
V levé spodní části je vidět integrovaný transformátor ve zdroji Bluetooth vysílače, který zlepšuje efektivitu
Nové zařízení je ale postavené tak, že vůbec nepotřebuje zesilovač, protože speciálním způsobem kombinuje právě vysokofrekvenční oscilátor a anténu. Samotná anténa slouží zároveň jako cívka v rezonančním obvodu, takže místo elektrického pole anténa používá proměnné magnetické pole, což umožnilo zmenšit velikost této antény. Řešení se navíc pyšní i mnohem vyšší kvalitou výsledného signálu.
Pokročilá integrace
Samotný vysílač není příliš použitelný, protože zkrátka pouze vysílá daný nastavený signál v podobě paketů o velikosti až 31 bajtů. To je ale dostatek na to, aby pomocí toho šlo poslat celkem zajímavé informace.
Do budoucna je tak ideální použití v miniaturních senzorech, které jsou běžnou součástí internetu věcí a snímají všemožné veličiny v našem okolí či v různých přístrojích. Přesně pro takový případ je kombinace s novým miniaturním a úsporným Bluetooth řešením ideálním spojením.