Nikola Tesla: Az 5G hálózat megvalósíthatja álmait a vezeték nélküli villamos energiáról

Nikola Tesla

Kép keresztül Wallsdesk

egy csillag a házadon azt jelenti, hogy lendítesz

Ezt a cikket a Nikola Tesláról és a vezeték nélküli villamos energiáról itt közzétettük a következő engedélyével A beszélgetés . Ezt a tartalmat azért osztják meg itt, mert a téma felkeltheti a Snopes olvasóinak érdeklődését, azonban nem jelenti a Snopes tényellenőrzőinek vagy szerkesztőinek munkáját.




Pályája csúcspontján az úttörő villamosmérnök, Nikola Tesla megszállottja lett egy ötletnek. Elmélete szerint az elektromosság vezeték nélkül továbbítható a levegőn, nagy távolságokra - akár stratégiailag elhelyezett tornyok sorozatán keresztül, akár átugorva a függesztett léggömbök rendszerén.



Dolgok nem ment tervezni , és a Tesla vezeték nélküli globális áramellátási törekvéseit soha nem valósították meg. De magát az elméletet sem cáfolták: egyszerűen rendkívüli mennyiségű energiára lett volna szükség, amelynek nagy részét elpazarolták volna.

Most, egy kutatási cikk felvetette, hogy az 5G hálózat építészei önkéntelenül is megépíthették azt, amit a Tesla a XX. század fordulóján nem tudott megépíteni: egy „vezeték nélküli hálózati hálózatot”, amely átalakítható az autókba, otthonokba, munkahelyekbe ágyazott kis eszközök töltésére vagy áramellátására gyárak.



Mivel az 5G sűrű árbochálózatra és egy erős antennasorozatra támaszkodik, lehetséges, hogy ugyanaz az infrastruktúra némi módosítással sugározhatja a kis eszközöket. De az átvitelt továbbra is a Tesla tornyainak legfontosabb hátránya fogja okozni: a magas energiapazarlás, amelyet az éghajlati válság sürgőssége miatt nehéz lehet igazolni.

5G hálózatok

Fekete-fehér fotó egy villanytoronyról

Tesla egyik tornya, amelyet 1904-ben fényképeztek.
Wikimedia

Évtizedekkel ezelőtt kiderült, hogy szorosan fókuszált rádiónyaláb viszonylag nagy távolságokon képes továbbítani az energiát anélkül, hogy vezetéket használna a töltés továbbításához. Ugyanezt a technológiát használják ma a 5G hálózat : a legújabb generációs technológia az internetkapcsolat sugárzásához a telefonhoz a helyi antennáról sugárzott rádióhullámokon keresztül.



Ennek az 5G technológiának a célja, hogy a 1000-szeres kapacitásnövekedés az elmúlt generáció során a 4G lehetővé tette, hogy négyzetkilométerenként akár egymillió felhasználó csatlakozhasson - ezáltal a zenei fesztiválokon vagy sporteseményeken jelet kereső pillanatok már a múlté lettek.

Ezeknek a frissítéseknek az támogatása érdekében az 5G némi mérnöki varázslatot használ, és ez a varázslat három részből áll: nagyon sűrű hálózatok, sokkal több oszloppal, speciális antennatechnika és a milliméteres hullám (mmWave) átvitel a hagyományosabb sávok mellett.

Ezek közül az utolsó, az mmWave sokkal nagyobb sávszélességet nyit meg, rövidebb átviteli távolságok árán. A kontextus szempontjából a legtöbb WiFi útválasztó a 2GHz sávban működik. Ha az útválasztó 5 GHz-es opcióval rendelkezik, akkor észrevette, hogy a filmek gördülékenyebben folynak - de működéséhez közelebb kell állnia az útválasztóhoz.

Növelje tovább a frekvenciát (például az mmWave, amely 30 GHz-en vagy annál nagyobb sebességgel működik), és még nagyobb javulást tapasztal a sávszélességben - de ahhoz, hogy hozzáférjen hozzá, közelebb kell lennie a bázisállomáshoz. Ezért vannak az 5G árbocok sűrűbben csoportosul mint 4G árbocok.

5G antennamodul az árbocon

Az 5G árbocok sűrűbben vannak csoportosítva, mint elődeik.
Lisic / Shutterstock

Az utolsó varázslat az, hogy sokkal több antennát kell hozzáadni - 128 és 1024 között -, a 4G-hez képest jóval kisebb számhoz (néhány esetben csak kettő). A több antenna lehetővé teszi, hogy az árbocok több száz ceruzaszerű gerendát alkossanak, amelyek megcélozzák az adott eszközöket, hatékony és megbízható internetet biztosítva telefonja útközben.

Ezek történetesen ugyanazok a nyersanyagok, amelyek szükségesek a vezeték nélküli hálózati hálózat létrehozásához. A megnövekedett hálózati sűrűség különösen fontos, mert megnyitja a lehetőséget az mmWave sávok használatára különböző rádióhullámok továbbítására, amelyek mind az internetkapcsolatot, mind az elektromos áramot képesek hordozni.

fém csillagok jelentése a házakon

Kísérletezés 5G energiával

A kísérletek új típusú antennákat használt a vezeték nélküli töltés megkönnyítésére. A laboratóriumban a kutatók viszonylag rövid, alig több mint 2 méteres távolságon képesek voltak sugározni az 5G-energiát, de arra számítanak, hogy készülékük jövőbeli verziója 6μW-ot (6 milliomod wattot) képes leadni 180 méter.

Ennek kontextusba helyezése érdekében a közös tárgyak internete (IoT) eszközöket fogyasztanak 5μW - de csak a legmélyebb alvó üzemmódban. Természetesen az IoT-eszközöknek egyre kevesebb energiára lesz szükségük, mivel okos algoritmusok és hatékonyabb elektronika fejlődik, de a 6μW még mindig nagyon kevés energia.

Ez legalábbis egyelőre azt jelenti, hogy az 5G vezeték nélküli energia valószínűleg nem praktikus a mobiltelefon töltéséhez a nap folyamán. De tölteni vagy energiát fel tud tölteni IoT eszközök , mint az érzékelők és riasztók, amelyek várhatóan széles körben elterjed a jövőben.

Például a gyárakban valószínűleg több száz IoT-érzékelőt használnak a raktárak állapotának figyelemmel kísérésére, a gépek meghibásodásainak előrejelzésére vagy az alkatrészek mozgásának nyomon követésére a gyártósor mentén. Az a képesség, hogy közvetlenül sugározhat energiát ezekre az IoT-eszközökre, ösztönzi a továbblépést sokkal hatékonyabb gyártási gyakorlatok.

Fogzási problémák

De előtte lesznek kihívások, amelyeken felül kell küzdeni. A vezeték nélküli energia biztosítása érdekében az 5G árbocok körülbelül 31 kW energiát fogyasztanak - ami 10 vízforralónak állandóan forró víz.

Bár az aggodalom, hogy az 5G technológia rákot okozhat, széles körben felmerült lerombolták a tudósok , ez az árbocokból származó energia nem biztonságos. A durva számítás azt javasolja, hogy a felhasználókat legalább 16 méterre kell tartani az árbocoktól, hogy megfeleljenek a biztonságnak előírások az Egyesült Államok Szövetségi Kommunikációs Bizottsága határozta meg.

Ennek ellenére ez a technológia gyerekcipőben jár. Minden bizonnyal lehetséges, hogy a jövőbeni megközelítések, például a keskenyebb és célzottabb sugárú új antenna jelentősen csökkenthetik az egyes árbocok által igényelt és pazarolt energiát.

Jelenleg a javasolt rendszer inkább a fiktív „ Wonkavision ”Roald Dahl Charlie and the Chocolate Factory című filmjében, amely elnyerte a cukrászda tévékbe sugárzásának bravúrját - de egy hatalmas csokoládétömböt kellett használnia, hogy a másik végén sokkal kisebbet készítsen.

rablással gyanúsított volt Philando Castile

Mivel az 5G vezeték nélküli energia nagy mennyiségű energiát fog fogyasztani az eszközökhöz szállított energiához képest, spekulatív. De ha a mérnökök hatékonyabb módokat találnak az elektromos levegő sugárzására, könnyen lehet, hogy megvalósul Nikola Tesla vezeték nélküli áramról szóló álma - több mint 100 év alatt, mivel próbálkozásai kudarcot vallottak.


Elena Gaura , Tudományos dékán dékán, Coventry Egyetem és James Peter Brusey , A számítástechnika professzora, Coventry Egyetem

Ezt a cikket újból közzétették A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk .