De heetste technologie die niet te zien is op CES: Smart Radio Chips

Afgezien van de glitter van de International Consumer Electronics Show, heeft de draadloze industrie te maken met een fundamenteel probleem: meer functies en snellere gegevensoverdracht maken de batterijen van telefoons sneller leeg dan ooit.

Batterij bespaarder: De radiozenderchip die in deze mock-up wordt getoond, past de spanning direct aan, waardoor de vraag naar elektriciteit afneemt.

Gelukkig is er ruimte voor verbetering in de apparaten, in onderdelen die bekend staan ​​als eindversterkers die elektriciteit omzetten in radio-energie. In telefoons verbruiken ze doorgaans meer stroom dan enig ander onderdeel, maar verspillen ze de helft ervan, zoals veel mensen kunnen bevestigen als ze hebben gezien dat hun batterij leeg was (en hun telefoon warm werd) na een uur streaming video. Hetzelfde probleem bedreigt de basisstations van draadloze netwerken, die signalen van en naar individuele telefoons verzenden en ontvangen.

Nu wordt er hard gewerkt om slimmere eindversterkers te ontwikkelen die verspilling aanzienlijk verminderen. en apparaten , een spin-off van MIT in Cambridge, Massachusetts, bereidt een basisstationmodule en een chip voor die niet alleen het batterijverbruik verminderen, maar ook goed werken in toepassingen met hoge bandbreedte voor 4G LTE en toekomstige ultrasnelle technologieën.

Het fundamentele probleem is dat het vermogen dat nodig is voor radio-uitvoer snel fluctueert wanneer een apparaat gegevens met hoge snelheden verzendt. Bestaande eindversterkers houden hun spanning te allen tijde op een redelijk hoog niveau om voorbereid te zijn op piekbehoeften, maar dit is verspilling. Nieuwere benaderingen passen dat niveau on-the-fly aan, waarbij ze de omhullende van het eigenlijke radiosignaal volgen.

Dergelijke enveloptracking- of ET-technologieën zijn de populairste hardwareontwikkeling in de mobiele-telefoonindustrie. Afgelopen herfst was Qualcomm het eerste bedrijf dat een chip met dergelijke technologie op de markt bracht, wat naar eigen zeggen de eerste in de branche is voor mobiele 3G- en 4G LTE-apparaten.

Het bedrijf zegt dat de chip helpt het elektriciteitsverbruik met 20 procent te verlagen en een gerelateerd probleem - warmteopwekking - tot 30 procent te verminderen, waardoor de levensduur van de batterij voor eindgebruikers wordt verlengd en fabrikanten hun apparaten kleiner kunnen maken. zegt Peter Carson, senior marketingdirecteur van Qualcomm.

De enveloptracker zit al in 10 telefoons, waaronder de Samsung Galaxy Note 3 en Nexus 5. Veel andere fabrikanten van componenten proberen hun achterstand in te halen, waaronder Mediatek , RF Micro-apparaten , Skyworks , Texas Instrumenten , Analoge apparaten , Nujira , en Eta-apparaten.

De moeilijkheid met ET is echter dat de efficiëntie ervan daalt bij hogere datasnelheden. Envelop-trackers hebben vaak een relatief grote condensator nodig om uitbarstingen van energie op te slaan en vrij te geven, terwijl soepele en continue spanningsveranderingen behouden blijven.

Eta Devices pakt het radicaal anders aan en geeft de voorkeur aan snelle, abrupte veranderingen met een kleinere condensator. Het gebruik van een kleinere condensator is efficiënter; het nadeel is dat de veranderingen in energie meer ruis veroorzaken in een draadloos signaal. Dat probleem wordt overwonnen door geavanceerde digitale signaalverwerking, zegt Joel Dawson, een van de twee MIT-hoogleraren elektrotechniek die het bedrijf mede hebben opgericht.

Mattias Åström, de directeur van het bedrijf, zoekt naar een auto-analogie om de twee benaderingen te vergelijken. Envelop-tracking is in feite een continu variabele transmissie, vergeleken met onze handgeschakelde versnellingsbak, zegt hij. Het brandstofverbruik is altijd beter als je een handgeschakelde versnellingsbak hebt.

Het werk van het bedrijf is niet gepubliceerd en de chip wordt nu voor het eerst gefabriceerd, maar het concept is ontwikkeld voor basisstations en wordt mogelijk dit jaar op de markt gebracht. De Eta-module, iets kleiner dan een schoenendoos, is de eerste 4G LTE-zender ter wereld die een gemiddelde efficiëntie van meer dan 70 procent bereikt, een grote sprong van de 45 naar 55 procent in de momenteel beschikbare technologie, zegt Dawson.

Vanu , een bedrijf dat draadloze basisstations met een laag vermogen maakt (zie A Tiny Cell-Phone Transmitter Takes Root in Rural Africa), test de technologie en kan een vroege klant worden. We denken dat dit ons zowel een 'groen' voordeel als een voordeel in de bedrijfskosten kan opleveren, zegt David Bither, directeur platformengineering bij Vanu.

Het resultaat zou kunnen zijn om de connectiviteit uit te breiden en betaalbaar te maken voor meer mensen in de derde wereld, waar dure dieselbrandstof minstens 640.000 afgelegen basisstations aandrijft voor een bedrag van $ 15 miljard.

De Eta-technologie werd eind 2012 voor het eerst onthuld als een laboratoriumopstelling (zie doorbraak in efficiëntie belooft smartphones die de helft van het vermogen verbruiken). Het bedrijf werd gefinancierd door $ 6 miljoen van Ray Stata, medeoprichter van Analoge apparaten , en zijn onderneming, Stata Venture Partners.

zich verstoppen