Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 186

Ну а теперь представим себе, что технология скирмионов или какая-либо иная (вроде термомагнитной) даст результат. Емкость жёстких дисков повысится в двадцать раз. И где же они найдут себе применение?

Конечно, такие устройства пригодятся тем, кто обрабатывает «большие данные»: как мы писали, универмаг Walmart ещё три года назад оперировалбазой данных более 2,5 петабайта. И у астрономов с биологами и метеорологами информации может накопиться очень много. Но дело обстоит так, что крупных торговых сетей — не много. И крупных обсерваторий — куда меньше. И провайдерам облачных вычислений не так уж важно, сколько информации на одном «блине»: всё равно строить дата-центры.

Но кто же самый богатый игрок корпоративного рынка (и рынка ИТ)? Конечно, Apple. Бизнес, ориентированный на потребителя. Поставщик развлечений. И именно для развлечений найдут применение диски многократной ёмкости. На них можно будет записывать никак не меньше фильмов в стандарте 4К, даже и стереоскопических, чем на современные НЖМД нынешних HD и Full HD. А это обеспечит массовый спрос. Физика — уже не только твёрдого тела, но и квантовая — плавно перейдёт в киношку !

К оглавлению

Опубликовано15 августа 2013

Сегодня окружающее пространство пронизано радиоволнами настолько плотно, что для простых коммуникационных устройств уже нет необходимости генерировать собственные сигналы и соревноваться в их мощности. На коротких расстояниях связь становится возможнойпутём избирательного отражения любого существующего радиосигнала — например, от телебашни. Такой примитивный, но действенный способ беспроводной связи в некоторых случаях даже не требует отдельного источника питания. Для него вполне хватает энергии самих электромагнитных волн. Из этих соображений родилась идея передачи данных на небольшие расстояния с использованием только пассивных устройств.

Сейчас технологии маломощных коммуникаций находятся на волне подъёма. Растёт и популярность индуктивных схем зарядки. Многие крупные производители активно внедряюти то и другое. Если для мобильных гаджетов это больше вопрос удобства, то для имплантируемых устройств — пожалуй, единственный способ обеспечить долгую автономную работу. Жизнь пациента с кардиостимулятором не должна зависеть от ёмкости батарейки и возможности вовремя её заменить.

Ещё в советское время радиолюбителям удавалось запитать лампочку для карманного фонарика от дипольной антенны, находясь вблизи радиостанции или другого мощного источника электромагнитных волн на подходящей частоте.

В обычных городских условиях получать достаточное для питания аппаратуры количество энергии «из воздуха» было практически невозможно. Ситуация изменилась благодаря появлению компонентов со сверхнизким энергопотреблением и разработке метода под названием «обратное рассеивание в окружающей среде» (ambient backscattering).

Концепция основана на устройствах, мощность которых ограничивается десятками, максимум — сотнями микроватт. Это на порядки меньше того, что требуется для упомянутой лампочки накаливания, но именно столько можно гарантированно получитьпрактически везде с помощью пассивной схемы, настроенной на мегагерцевый диапазон. Такой мощности не хватит для генерирования нового радиосигнала, но её вполне достаточно для модуляции и избирательного отражения имеющихся.

Исследователи из штата Вашингтонского университета в Сиэтле решили не ограничиваться расчётами, а создать действующий прототип устройства. Основных требований было два — отсутствие собственного источника питания и способность передавать данные по беспроводному каналу. Звучит похоже на технологию RFID, но это только на первый взгляд. У нового принципа связи есть ряд важных преимуществ.

В отличие от RFID, метод не требует наличия генератора сигнала и точной настройки на узкий радиодиапазон. Если RFID-метки полностью пассивные, то считыватели — активные компоненты системы. Они потребляют около одного ватта и имеют довольно скромный радиус действия, поэтому малопригодны для использования на больших и открытых пространствах.

Кроме того, связь по методу обратного рассеивания обладает максимальной электромагнитной совместимостью, поскольку такие устройства сами не излучают новых радиоволн: они лишь избирательно переотражают имеющиеся. В ходе тестов зарегистрировать помехи удалось лишь в том случае, когда антенна прототипа находилась непосредственно вблизи антенны телевизора. Во всех остальных случаях переотражённый сигнал отфильтровывался телеприёмником как слабая помеха.

Созданный университетской группой прототип состоял из четырёхслойной платы размером с кредитку и дипольной антенны длиной 258 мм. Параметры антенны рассчитывались с учётом выбранной частоты и подбирались в серии экспериментов. На печатной плате были размещены следующие модули: коллектор энергии, приёмник, передатчик и блок сенсорных кнопок. Кроме того, для визуальной индикации работы и в качестве потенциального оптического канала связи на плате был размещён маломощный светодиод.

Приёмник, передатчик и коллектор подключены к одной антенне и работают попеременно. Преобразованная энергия радиоволн (в данном случае — от телебашни) используется для питания всех компонентов.

Схема была оптимизирована для работы в дециметровом диапазоне частот (515–565 МГц). В выбранной полосе шириной 50 МГц местные телевещательные компании одновременно транслировали восемь каналов. Для работы прототипа устройства хватило бы и одного, однако с учётом разной продолжительности вещания и технических перерывов был сделан запас для обеспечения круглосуточного функционирования.