Cuộc cách mạng về IoT: Công nghệ Wireless không cần dùng pin? Thiết bị IoT được cung cấp năng lượng từ không khí!

Vì các thiết bị này không có pin, nên chúng không cần thời hạn và không cần bảo trì, có khả năng cho phép ứng dụng cho các thành phố thông minh mà trước đây giới hạn công nghệ không cho phép.

1. Company name - Jeeva Wireless 
2. Founder name(s) - Aaron Parks, Bryce Kellogg, Joshua R Smith, Shyam Gollakota & Vamsi Talla 
3. City it is based out of - Seattle 
4. Headcount/Strength of the team - 7 
5. Industry - Wireless Communication & Networking, IoT, Hardware 

Cuộc sống có thể ném bạn văng ra khỏi quỹ đạo ở một thời điểm nào đó, nhưng một trong những kinh nghiệm khiêm tốn nhất vẫn có thể thành công trong việc tìm kiếm những chìa khóa bị mất vào đúng thời điểm sai lầm xảy ra. 

Mặc dù có nhiều cách để khắc phục những nhược điểm về nhận thức này nhưng các can thiệp công nghệ như IoT đã cho phép các vật thể hàng ngày được kết nối với Internet để bạn có thể giao tiếp với chúng. Và mặc dù việc tìm kiếm các chìa khóa và ví bị thất lạc không đúng cách có thể là một trong số những ứng dụng hấp dẫn của nó, tiềm năng to lớn và một nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Washington biết chính xác làm thế nào để thúc đẩy nó.

Vamsi Talla, đồng sáng lập kiêm Giám đốc Công nghệ của Jeeva Wireless cho biết: "Thách thức lớn nhất của ngành công nghiệp thiết bị IoT và thiết bị có thể đeo được là truyền thông không dây - Wireless. "Các giải pháp truyền thông vô tuyến truyền thống như Wi-Fi và Bluetooth là tốn kém, liên quan đến vấn đề kéo dài tuổi thọ pin của các thiết bị kết nối với nó và rất cồng kềnh, điều này cần được thay đổi để tăng cường sự tiếp cận của IoT và các công nghệ liên quan", ông nói thêm.

Được phát triển trong nghiên cứu sau đại học của nhóm nghiên cứu, giải pháp cho kết nối không dây của họ chỉ chiếm 1/10,000 điện năng được sử dụng bởi mạng Wi-Fi thông thường. Nó cũng rẻ hơn đáng kể và nhỏ gọn hơn.

Nhưng những gì thực sự khiến nó trở thành cú sốc thực sự là nó cung cấp điện năng cho các thiết bị mà không cần có pin - chỉ cần sử dụng "không khí"!
 

Mạng lưới vượt ra khỏi khoảng không nhỏ hẹp

Nếu bạn có một thiết bị điện tử nào đó, bạn sẽ phải cần năng lượng để cung cấp cho nó với một số nguồn cung nào đó. Ví như pin, điện, nhiên liệu, hoặc các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, gió hoặc nước. Không khí - Air, chắc chắn không có trong danh sách này, nhưng Jeeva Wireless chỉ làm điều đó.

Nguyên mẫu mới nhất cho hệ thống truyền thông không dây - Wireless của Jeeva dựa vào nền tảng "backscatter-based" (độ lệch của bức xạ hoặc các hạt qua một góc 180 °. Kỹ thuật đảo ngược này có tính đến các ảnh hưởng khí quyển đối với các bức xạ và các biến đổi về không gian trong độ phát xạ bề mặt và backscatter) giống như bảng mạch thẻ tín dụng.

 



Được trang bị ăng-ten, chip này phản xạ và hấp thụ (hoặc backscatters) các sóng vô tuyến hiện tại và tín hiệu truyền hình, biến chúng thành nguồn năng lượng cung cấp cho cả thiết bị lẫn phương tiện truyền tín hiệu. Không giống như các thiết lập không dây hiện có trên thị trường hiện nay, nó không tạo ra những tín hiệu riêng của nó và chỉ đơn giản là thúc đẩy những cái hiện có - khiến nó trở nên cực kỳ tiết kiệm năng lượng trong quá trình này.

"Hai đối tượng được trang bị chip này có thể tương tác với nhau bằng cách thu thập thông tin xung quanh TV và tín hiệu truyền đi của mạng di động - cellular transmissions", cựu sinh viên IIT-Guwahati nói. "Trên thực tế, Jeeva sẽ phát triển một giải pháp kết nối cực kỳ rẻ tiền bằng cách sử dụng một yếu tố hình thức dán nhãn linh hoạt có thể dễ dàng được tích hợp vào các đối tượng hàng ngày, do đó cho phép ứng dụng rộng rãi về sự kết nối phổ biến", ông nói thêm.

Những cảm biến này có thể được chèn vào bất cứ thứ gì, bất cứ nơi nào với chi phí rất thấp. Hơn nữa, vì các thiết bị này không cần có pin, nên chúng không có giới hạn tuổi thọ và không cần bảo trì, và có khả năng cho phép ứng dụng cho các thành phố thông minh.



 
Nhóm nghiên cứu thử nghiệm kỹ thuật chống ăn khớp xung quanh 

"Nó có thể được sử dụng trong nông trại thông minh, để báo cáo điều kiện đất đai và mực nước", Talla nói. "Nó cũng có thể giám sát sức khỏe của tòa nhà - Smart buildings, gửi cảnh báo khi cần thiết phải sửa chữa.

Tuy nhiên, việc ứng dụng quy mô lớn như vậy mà không cần pin đòi hỏi phải truyền dữ liệu qua các khoảng cách xa bằng cách sử dụng kỹ thuật bồi đắp lại xung quanh (ambient backscatter technique). Những người sáng lập hiện đang làm việc để mở rộng phạm vi này đến vài cây số.

Talla nói: "Những cảm biến này phải truyền dữ liệu mà không cần sử dụng quá nhiều điện năng và một cách để thực hiện điều này là thông qua kỹ thuật bồi đắp lại xung quanh phản ánh các tín hiệu radio trước đây để tạo ra một tín hiệu mới.

 

Một sự khởi đầu vô cùng khôn ngoan

Tất cả năm người đồng sáng lập của Jeeva-Talla, cùng với Shyam Gollakota, Aaron Parks, Bryce Kellogg và Joshua Smith - là những nhà nghiên cứu đã làm việc cùng nhau tại trường đại học Washington trong nhiều năm trong lĩnh vực truyền thông điện năng thấp và cung cấp điện không dây. Các nhà lãnh đạo học thuật trong lĩnh vực này, họ đã cùng nhau phát triển các công nghệ đột phá đã nhận được một số giải thưởng.

"Có một sự quan tâm đáng kể trong công nghệ của chúng tôi từ các nhà đầu tư và nhu cầu từ "những người chơi chính" trên thị trường," Talla tuyên bố.

Việc khởi sự ban đầu được trợ cấp bởi nhà tài trợ SBIR giai đoạn 1 của Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF). Ngoài ra, Nhóm cũng đã thu được 1 triệu đô la từ các nhà đầu tư bên ngoài vào tháng 1 năm 2017.

Talla cho biết: "Cơ hội cho công nghệ của Jeeva là vô tận: Ứng dụng trong tòa nhà, nông nghiệp, quản lý chuỗi cung ứng, thị trường công nghiệp và thị trường chăm sóc sức khoẻ. "Những lĩnh vực này, khi được kích hoạt bằng IoT, có thể cải thiện đáng kể năng suất, giảm sự lãng phí, sắp xếp các quy trình và tăng thêm giá trị", ông nói thêm.

Theo những người sáng lập, Jeeva đã có được sức hút đáng kể trong vài năm qua và rất có nhiều quan tâm đến công nghệ của Jeeva trong lĩnh vực gia đình và cảm nhận công nghiệp, đóng gói hàng tiêu dùng và các ngành công nghiệp y tế.

"Ở giai đoạn này, chúng tôi không muốn tiết lộ khách hàng của chúng tôi do các thỏa thuận không tiết lộ, nhưng chúng tôi hiện đang làm việc với các nhà phát triển nền tảng ứng dụng chính của thị trường để đưa công nghệ của Jeeva vào nhà người sử dụng", Talla nói.

Mặc dù công nghệ rất khác biệt và có một đội ngũ kỹ thuật mạnh mẽ, Jeeva đã nỗ lực cắt giảm để thu hút khách hàng và cung cấp thị trường sản phẩm phù hợp. Ngày nay, nó đang trên đường bán phần cứng bao gồm các mạch tích hợp và mô-đun cho kết nối không dây sẽ được tích hợp vào các thiết bị IoT và các thiết bị điện tử đeo được như đồng hồ thông minh, ....

"Chúng tôi đang có kế hoạch tăng thêm vốn và mở rộng đáng kể đội ngũ kỹ thuật và quản lý để thúc đẩy phát triển sản phẩm và tăng cơ hội kinh doanh", Talla nói.




English Edition

1. Company name - Jeeva Wireless 
2. Founder name(s) - Aaron Parks, Bryce Kellogg, Joshua R Smith, Shyam Gollakota & Vamsi Talla 
3. City it is based out of - Seattle 
4. Headcount/Strength of the team - 7 
5. Industry - Wireless Communication & Networking, IoT, Hardware 

Life may throw you a curveball every now and then, but one of the most humbling experiences can still be successfully finding keys that go absconding at exactly the wrong time. 

While there are ways to fix these cognitive lapses, technological interventions like IoT have enabled everyday objects to be connected to the Internet such that you can communicate with them. And although locating misplaced keys and wallets can be some of its more underwhelming applications, the potential is massive and a team of researchers from the University of Washington knows exactly how to advance it.

"The biggest challenge faced by the IoT and wearable devices industry is wireless communication," says Vamsi Talla, co-founder and CTO of Seattle-based startup, Jeeva Wireless. "Traditional radio-based wireless communication solutions like Wi-Fi and Bluetooth are expensive, drains the battery life of devices connected to it and are bulky. This needs to be modified for greater penetration of IoT and related technologies," he adds.

Developed during the founding team's graduate study, their solution to wireless connectivity consumes just 1/10,000th the power used up by a conventional Wi-Fi network. It is also significantly cheaper and more compact.

But what truly makes it disruptive is that it powers devices without batteries - using just air!
 

Network out of thin air 

If you have something electronic, you would need to power it with some source of energy. It can be a battery, electricity, fuel, or renewable sources of energy like sun, wind or water. Air, certainly does not figure in the list, but Jeeva Wireless does just that.

The latest prototype for Jeeva's "backscatter-based" wireless communication system looks like a credit card-sized circuit board.

Equipped with antennas, this chip reflects and absorbs (or backscatters) existing radio waves and TV signals, transforming them into both a source of power and a communication medium. Unlike wireless setups available in the market today, it does not generate its own signals and simply leverages existing ones - making it ridiculously power-efficient in the process.

"Two objects equipped with this chip can interact with each other by harvesting ambient TV and cellular transmissions," says the IIT-Guwahati alumnus. "In fact, Jeeva will be developing an extremely cheap connectivity solution using a flexible sticker form factor which can easily be integrated into everyday objects, thus enabling the vision of ubiquitous connectivity," he adds.

These sensors can be inserted into anything, anywhere at very low costs. Moreover, since these devices have no batteries, they last indefinitely and require no maintenance at all, potentially enabling smart cities.

"It can be employed in farms to report soil conditions and water levels," says Talla. "It could also monitor the health of buildings, sending an alert when there is need for repairs. The opportunities are vast," he adds.

However, getting such large-scale applications to work without batteries requires transmitting data across long distances using ambient backscatter technique. The founders are currently working to expand this range to several kilometers.

"These sensors must transmit data without using up too much power and one way to do this is through the ambient backscatter technique which reflects pre-existing radio signals to create a new one," says Talla.
 

Smart start 

All five co-founders of Jeeva - Talla, along with Shyam Gollakota, Aaron Parks, Bryce Kellogg and Joshua Smith - are researchers who have worked together at the University of Washington for several years in the field of low power communication and wireless power delivery. Academic leaders in the field, they have collectively developed groundbreaking technologies which have received a number of awards.

"There has been a significant interest in our technology from investors and demand from major players in the market," claims Talla.

The startup was initially funded by Phase 1 SBIR grant from the National Science Foundation (NSF). Additionally, it also raised $1 million from external investors in January 2017.

"The opportunities for Jeeva's technology are endless in home, agriculture, supply chain management, industrial sensing and healthcare markets," says Talla. "These fields, when enabled with IoT, can significantly improve productivity, reduce wastage, streamline processes and add tremendous value," he adds.

According to the founders, Jeeva has gained significant traction over the past couple of years and there is a lot of interest in Jeeva's technology offerings in home and industrial sensing, consumer packaged goods and medical industries.

"At this stage, we would not like to disclose our customers due to non-disclosure agreements, but we are currently working with major platforms players to bring Jeeva's technology into users' homes," says Talla.

Despite the differentiated technology and the robust technical team, Jeeva had its work cut out to acquire customers and deliver the product market fit. Today, it is on its way to sell hardware which includes integrated circuits and modules for wireless connectivity which will be integrated into IoT and wearable devices.

"We are now planning to raise more capital and significantly expand the technical and management team to accelerate product development and grow business opportunities," says Talla.