Nikola Tesla: Rangkaian 5G Dapat Merealisasikan Impiannya mengenai Elektrik Tanpa Wayar

Nikola Tesla

Imej melalui Wallsdesk

Artikel ini mengenai Nikola Tesla dan elektrik tanpa wayar diterbitkan semula di sini dengan izin dari Perbualan . Kandungan ini dikongsi di sini kerana topik ini mungkin menarik minat pembaca Snopes, tetapi tidak mewakili karya penyemak fakta atau penyunting Snopes.




Pada puncak kerjayanya, jurutera elektrik perintis Nikola Tesla menjadi terobsesi dengan idea. Dia berteori bahawa elektrik dapat dipancarkan tanpa wayar melalui udara pada jarak jauh - baik melalui serangkaian menara yang ditempatkan secara strategis, atau melintasi sistem balon yang digantung.



Perkara tidak merancang , dan cita-cita Tesla untuk bekalan elektrik global tanpa wayar tidak pernah terlaksana. Tetapi teori itu sendiri tidak disangkal: ia hanya memerlukan kekuatan yang luar biasa, yang sebahagian besarnya akan sia-sia.

Sekarang, kertas kajian telah mencadangkan bahawa arkitek rangkaian 5G mungkin secara tidak sengaja telah membina apa yang gagal dibina oleh Tesla pada pergantian abad kedua puluh: 'grid kuasa tanpa wayar' yang dapat disesuaikan untuk mengecas atau menghidupkan peranti kecil yang terdapat di dalam kereta, rumah, tempat kerja dan kilang-kilang.



jika pengundian mengubah apa sahaja, mereka akan menjadikannya tidak sah

Kerana 5G bergantung pada jaringan tiang yang padat dan rangkaian antena yang kuat, ada kemungkinan infrastruktur yang sama, dengan beberapa tweak, dapat memancarkan daya ke peranti kecil. Tetapi penghantaran masih akan mengalami kekurangan utama menara Tesla: pembaziran tenaga tinggi, yang mungkin sukar untuk dibenarkan memandangkan keadaan krisis iklim yang mendesak.

Rangkaian 5G

Foto hitam putih menara elektrik

Salah satu menara Tesla, difoto pada tahun 1904.
Wikimedia

taco bell percuma 12 pek facebook

Beberapa dekad yang lalu, didapati bahawa pancaran radio yang tertumpu rapat dapat menghantar daya pada jarak yang agak besar tanpa menggunakan wayar untuk membawa muatan. Teknologi yang sama kini digunakan di Rangkaian 5G : generasi teknologi terkini untuk memancarkan sambungan internet ke telefon anda, melalui gelombang radio yang dihantar dari antena tempatan.



Teknologi 5G ini bertujuan untuk menyediakan Peningkatan kapasiti 1,000 kali ganda sepanjang generasi terakhir, 4G, untuk membolehkan sehingga satu juta pengguna menyambung setiap kilometer persegi - menjadikan saat-saat itu mencari isyarat di festival muzik atau acara sukan sebagai perkara masa lalu.

Untuk menyokong peningkatan ini, 5G menggunakan sihir kejuruteraan, dan sihir ini terdapat dalam tiga bahagian: rangkaian yang sangat padat dengan lebih banyak tiang, teknologi antena khas, dan penyertaan gelombang milimeter (mmWave) transmisi bersama dengan band yang lebih tradisional.

Yang terakhir, mmWave, membuka lebar jalur lebih banyak dengan kos jarak penghantaran yang lebih pendek. Untuk konteks, kebanyakan router WiFi beroperasi di jalur 2GHz. Sekiranya penghala anda mempunyai pilihan 5GHz, anda akan melihat bahawa filem mengalir dengan lebih lancar - tetapi anda harus lebih dekat dengan penghala anda agar dapat berfungsi.

Tingkatkan frekuensi lebih jauh (seperti mmWave, yang beroperasi pada 30GHz atau lebih) dan anda melihat peningkatan lebar jalur yang lebih besar - tetapi anda perlu lebih dekat dengan stesen pangkalan untuk mengaksesnya. Inilah sebabnya tiang 5G lebih berkerumun daripada tiang 4G.

Modul antena 5G pada tiang

Tiang 5G lebih banyak dikumpulkan daripada pendahulunya.
Lisik / Shutterstock

bekas menteri pertahanan Kanada mendedahkan kebenaran mengenai orang asing

Sedikit keajaiban terakhir adalah menambahkan lebih banyak antena - antara 128 dan 1.024 berbanding bilangan yang jauh lebih kecil (hanya dua dalam beberapa kes) untuk 4G. Antena berganda membolehkan tiang membentuk beratus-ratus rasuk pensil yang menyasarkan peranti tertentu, menyediakan internet yang cekap dan boleh dipercayai ke telefon anda semasa bergerak.

Ini adalah bahan mentah yang sama yang diperlukan untuk membuat grid kuasa tanpa wayar. Peningkatan kepadatan rangkaian sangat penting, kerana membuka kemungkinan menggunakan pita mmWave untuk menghantar gelombang radio yang berbeza yang dapat membawa sambungan internet dan kuasa elektrik.

Mengeksperimen dengan kuasa 5G

The eksperimen menggunakan antena jenis baru untuk memudahkan pengecasan tanpa wayar. Di makmal, para penyelidik dapat memancarkan daya 5G pada jarak yang agak pendek hanya lebih dari 2 meter, tetapi mereka menjangkakan bahawa versi masa depan peranti mereka akan dapat memancarkan 6μW (6 juta per watt) pada jarak 180 meter.

Untuk memasukkannya ke dalam konteks, peranti Internet of Things (IoT) biasa digunakan 5μW - tetapi hanya ketika berada dalam mod tidur terdalam mereka. Sudah tentu, peranti IoT memerlukan kuasa yang lebih sedikit dan lebih sedikit untuk dijalankan kerana algoritma pintar dan elektronik yang lebih cekap dikembangkan, tetapi 6μW masih merupakan jumlah kuasa yang sangat kecil.

Ini bermakna, buat masa ini, kuasa wayarles 5G tidak mungkin praktikal untuk mengecas telefon bimbit anda semasa anda menjalani hari anda. Tetapi ia boleh mengecas atau kuasa Peranti IoT , seperti sensor dan penggera, yang dijangka semakin berleluasa pada masa hadapan.

Di kilang, misalnya, beratus-ratus sensor IoT cenderung digunakan untuk memantau keadaan di gudang, untuk meramalkan kegagalan dalam mesin, atau untuk mengesan pergerakan bahagian di sepanjang barisan pengeluaran. Mampu memancarkan kuasa terus ke peranti IoT ini akan mendorong perpindahan ke jauh lebih cekap amalan pembuatan.

bekas menteri pertahanan Kanada mendedahkan kebenaran mengenai orang asing

Masalah gigi

Tetapi akan ada cabaran yang harus diatasi sebelum itu. Untuk menyediakan kuasa tanpa wayar, tiang 5G akan menghabiskan sekitar 31kW tenaga - bersamaan dengan 10 cerek yang sentiasa mendidih air.

Walaupun kebimbangan bahawa teknologi 5G dapat menyebabkan barah telah banyak berlaku disingkirkan oleh saintis , jumlah kuasa yang berasal dari tiang boleh menjadi tidak selamat. A pengiraan kasar menunjukkan bahawa pengguna perlu dijauhkan sekurang-kurangnya 16 meter dari tiang untuk mematuhi keselamatan peraturan ditetapkan oleh Suruhanjaya Komunikasi Persekutuan AS.

Yang mengatakan, teknologi ini masih di peringkat awal. Sudah tentu kemungkinan pendekatan mendatang, seperti antena baru dengan rasuk yang lebih sempit dan lebih tepat, dapat mengurangkan tenaga yang diperlukan - dan disia-siakan - oleh setiap tiang.

Pada masa ini, sistem yang dicadangkan agak mengingatkan pada fiksyen ' Wonkavision 'Di Roald Dahl's Charlie and the Chocolate Factory, yang mencapai prestasi memancarkan gula-gula ke TV - tetapi terpaksa menggunakan sebilangan besar coklat untuk menghasilkan yang lebih kecil di hujung yang lain.

Oleh kerana ia akan menggunakan kuasa yang tinggi berbanding dengan daya yang akan dihantar ke peranti, kuasa tanpa wayar 5G buat masa ini, bersifat spekulatif. Tetapi jika jurutera dapat mencari cara yang lebih cekap untuk memancarkan elektrik melalui udara, mungkin impian Nikola Tesla mengenai kuasa tanpa wayar dapat direalisasikan - lebih dari 100 tahun sejak percubaannya gagal.


Elena Gaura , Dekan Bersekutu untuk Penyelidikan, Universiti Coventry dan James Peter Brusey , Profesor Sains Komputer, Universiti Coventry

Artikel ini diterbitkan semula dari Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal .