מערכת LED עם AI לטעינה אלחוטית יציבה למכשירי IoT בסביבות פנים
חוקרים מ-Science Tokyo פיתחו מערכת LED-OWPT דו-מצבית עם אופטיקה מתכווננת ו-AI להספקת אנרגיה אלחוטית יציבה למכשירי IoT בסביבות פנים. המערכת מסתגלת אוטומטית לתנאי תאורה, מזהה מטרות באמצעות רשת נוירונים, ומאפשרת טווח פעולה של 5 מטרים.
מהפכה בטעינה האלחוטית: מערכת LED מתמודדת עם מגבלות התאורה
חוקרים מ-Science Tokyo חשפו את מערכת ה-OWPT הראשונה בעולם המשתמשת ב-LEDים בעלת יכולת עבודה רציפה בתנאי תאורה משתנים. המערכת מספקת פתרון בטוח, יעיל וחסכוני להספקת אנרגיה למכשירי IoT בסביבות פנים.
האתגר: הסביבה החכמה
עם צמיחת ה-IoT, גובר הצורך בפתרונות אנרגיה גמישים:
- סוללות: דורשות החלפה/טעינה תכופות
- כבלים: מגבילים ניידות ומגדילים עלויות תחזוקה
- מערכות לייזר קיימות: מסוכנות לעיניים ועור
הפתרון: LEDים חכמים עם יכולות הסתגלות
צוות המחקר בהובלת פרופ' טומואוקי מיאמוטו וד"ר מינגז'י ז'או פיתח מערכת OWPT דו-מצבית:
- עדשת שכבות כפולה נוזלית עם מרחק מוקד משתנה
- מראה מכווננת המופעלת על ידי מנועי צעד
- עוקב מטרות מבוסס AI עם אלגוריתם SSD
איך זה עובד?
- מצב מואר: מצלמת עומק מזהה PV Receivers דרך גיליונות רטרו-רפלקטיביים
- מצב חשוך: מודול IR בודק מיקומי התקנים
- המערכת מבצעת כיוונון אוטומטי של:
- גודל נקודת הקרן
- כיוון הקרן
- עוצמת השידור
יתרונות מפתח
- בטיחות מוגברת: שימוש ב-LEDים במקום לייזר
- יעילות: הספק יציב לטווח של עד 5 מטרים
- אדפטיביות: מעבר חלק בין תנאי תאורה משתנים
- ריבוי מטרות: יכולת כיוונון אוטומטי למספר התקנים בזמנית
יישומים עתידיים
"המערכת תמלא תפקיד קריטי בבניית תשתיות IoT בני קיימא," מסביר פרופ' מיאמוטו. בין היישומים הצפויים:
- מפעלים חכמים: אספקת אנרגיה לציוד ניטור נייד
- בתים חכמים: חיווט אלחוטי למכשירים חכמים
- סביבות פנים: תמיכה בציוד IoT ללא הגבלת ניידות
ניסויים מוקדמים הדגימו ביצועים יציבים הן בסביבה מוארת והן בחשוכה, עם יכולת מעבר חלקה בין המתקנים. המחקר המלא פורסם ב-Optics Express באוקטובר 2025.