人体运动能为物联网运行提供能量

       据收集人体运动能量的审计研究员说,大多数人能产生足够的能量使数据以1Kb/s的速度连续不断地传送。物联网是一个构想的数据链接网络,当日常物品配备微型识别设备时,这种数据链接就会产生。

       比如,邮局里的每个包裹都会传送它的位置、出发地和目的地等信息,这样邮局就能有效地追踪包裹,按路径发送包裹。再如,超市货架上的每个产品都能传送其性质、价格、保质期等信息,这样你的智能手机就会在你每次走进厨房的时候检查冰箱和碗橱里的食物,告诉你牛奶快喝完了等信息。

        每一项新的应用都会使我们的日常贸易更加便捷,使我们的生活方式有所改变。把这些新的应用总合起来,我们会发现物联网将会完全改变我们与世界相互作用的方式。至少我们希望如此。

但是有一个问题:这些微型识别设备需要一个能量源。电池昂贵,使用电池是不现实的,所以计算机科学家希望能够从环境中,尤其是从灯光和人体运动中收集必要的能量。

       问题是通过这种方式能收集到多少可用能量。通过室内灯光收集的能量(约50-100毫瓦/cm2)相对来说比较容易测量,但人体运动产生的能量却很难估测。

       这一想法激发了纽约哥伦比亚大学的Maria Gorlatova和他的同事的兴趣,他们已经测量了9天时间里40 个人活动所产生的惯量能量。他们给每个人配备了惯量能量收集设备,每一部份人还配备了一个必不可少的记录器来记录他们的运动。他们说:"应用我们掌握的所有知识研究出的这份数据集,收集了大量参与者的信息,是第一份公开的加速度数据集。"

 

        他们还测量了物体运动所产生的可用能量,如收集门、抽屉和铅笔所能产生的能量。

结果往往令人惊讶,有时还与直觉相悖。下面是一个关于主要研究发现的列表:

  • 周期运动所产生的能量最为丰富。3小时的飞行包括起飞、着陆、颠簸过程中,加速所产生的能量从来没有多余5毫瓦,而写铅笔字则会产生更多的能量(10 - 15毫瓦)。
  • 大部分时间人类没有产生能量的运动行为。人们在一天7%的时间里产生的能量占到总能量的95%。
  • 行走和室内照明(约150毫瓦)产生相同的能量。跑步会产生大约800毫瓦的能量。
  • 目的的震动会产生3500毫瓦的能量,是步行的30倍。
  • 虽然下楼梯比上楼梯轻松,但因为加速度的影响,下楼梯会比上楼梯产生更多的能量。
  • 身高高的人会比矮的人多产生20%的能量。
  • 能量输出的区别在很大程度上与步行的量有关,而传感器在身体上的位置却影响不大。
  • 大多数人能产生足够的能量(约5毫瓦)使数据以1Kb/s的速度传送。

        这是一组有趣的研究结果,工程师已经在设计收集、存储和使用能量的算法。Gorlatova和他的同事说这项工作将有助于尽可能高效地收集、存储和使用能量。除此之外,一个值得关注的问题是,我们什么时候能见到具有营利性质的能量收集设备。也许首当其冲的就是市场上越来越多的人体运动传感器。像Fitbit和Nike智能健身腕带这样的设备,这些年一直在不断地记录成千上万个人的日常活动。现在,这些公司的产品还需要安装常规的充电电池或一次性电池,如何利用这一数据来改进这些产品是我们所关注的。

        目前大量研究经费已经投入到计算设备的设计上,利用能量收集,使计算设备在较低的能量消耗水平上运行是需要我们考虑的另一个问题。通过这一研究和其他研究,我们似乎可以很明显地看到,物联网的时代即将到来,如果我们已经开始思考关于能量的问题,那么问题将不再是问题。

原文发布时间为:2014-01-23


时间: 2024-07-31 13:57:29

人体运动能为物联网运行提供能量的相关文章

中间件为物联网应用提供坚实的底层运行平台

中间件的领头羊,积极备战物联网.智慧城市,提供整体的解决方案,并且和各行业用户积极配合,成功实施了多个物联网项目. 在物联网应用中,采用中间件技术能够更好的规划系统的架构,缩短系统的开发周期,在系统的运行中,保证系统的高性能和稳定性,中间件为物联网应用提供坚实的底层运行平台. 在"感-传-知-用"这个体系中,中间件首先完成数据从网关到物联网中心的传输,保证大并发和数据传输的实时性,提供稳定的传输平台:数据交换技术为不同业务系统之间,不同物联网之间的数据交换提供可管理的数据交换功能,规范

诺基亚申请动能充电器专利:人体运动可充电

北京时间3月9日下午消息,据国外媒体今日报道,诺基亚表示,该公司向美国专利和商标局申请了一项专利技术,可以利用人体的运动为便携设备充电. 诺基亚去年10月起诉苹果侵权时曾表示,该公司过去20年间共花费了600亿美元用于研发.而该公司提交的这项动能充电器专利则可以让外界了解到其研发实力. 诺基亚在2月25日提交的申请文件中表示,用户可以将自身运动所产生的能量作为便携设备的部分电力来源.诺基亚利用压电元件来收集人体运动时所产生的能量,并将这部分能量提供给便携设备使用.包括PDA.笔记本电脑.便携音乐

揭秘全球领先物联网平台提供商 中国厂商如何追赶?

物联网产业正在迅猛发展,虽然目前还处在物联网连接大规模建立的第一阶段,但越来越多的云计算厂商.物联网解决方案提供商通过外延并购.合作来抢夺物联网整体解决方案的核心物联网平台市场.全球领先的物联网平台有哪些?中国厂商发展如何?本文为你一一解答. 物联网平台四大类型 物联网的技术体系主要包括四个层次:感知与控制层.网络层.平台服务层.应用服务层. 物联网平台作为物联网整体解决方案的核心,起到了承上启下的作用.物联网平台按照逻辑关系从下层到上层提供四大功能:终端管理(Device Management

美国等待联邦政府对网络运行提供指导

随着美国国家安全网络初具雏形,很多州和地方政府都已经在等待联邦政府对该网络运行提供指导.美国国家电信和信息管理局(NTIA)也将在计划启动阶段给予各地方政府1.35亿美元的拨款. 这一计划来源于今年2月由奥巴马签署的"2012年中产阶级减税和创造就业机会法案",在该法案中明确了国家电信和信息管理局将建立一个国家公共安全宽带网络(PSBN)的独立监管机构快速反应网络管理局(FirstNet),而且国家和地方政府都将拨款支持这个独立机构. 美国很多地方政府从上世纪90年代末就已经期待着能建

美国物联网平台提供商Evrythng获得2480万美元B轮融资

3 月 14 日,美国物联网平台提供商 Evrythng 宣布获得了一笔 2480 万美元的 B 轮融资,领投方是知名风投 Sway Ventures,参投方包括 Generation Ventures 和 Bloc Ventures. Evrythng 公司总部位于纽约,虽然成立于 2011 年,但直到一年之后才"浮出水面".该公司提供物联网智能产品,帮助消费者产品连接到互联网,为制造商和企业客户提供设备使用的实时数据. 在本轮融资之前,Evrythng 公司曾获得 1450 万美元

科学家通过碳纳米管研发神奇“纱线” 可为物联网传感器提供方便电能

日前,<科学>杂志刊文介绍了一种名为"Twistron"的神奇"纱线",只要拉伸或扭转就能实现自发电.这一新材料有望在物联网传感器.可穿戴医疗设备.海水发电等领域广泛应用,并帮助人类减少对化石能源的依赖. 美国得克萨斯大学达拉斯校区.韩国汉阳大学.中国南开大学等机构的研究人员合作研发了该材料.美国德克萨斯大学达拉斯分校纳米科技研究所教授雷·鲍曼(Ray Baughman)为论文通讯作者.作为国际研究团队成员,南开大学药物化学生物学国家重点实验室教授刘遵峰

智慧物联网 让城市感知和体验更美好

智慧城市及物联网发展趋势 随着城镇化的快速发展,城市的人口和产业承载能力在不断提升:为使城市生产.生活.生态融合发展,更加宜居.宜业.宜游,城市正在努力使真实物理世界和网络虚拟空间之间信息通畅,使信息易于感知,老百姓体验友好. 国家信息化发展战略指出,信息化驱动现代化发展,转变城市发展方式,破解制约城市发展的信息障碍,推进城市物联网基础设施建设:中央网络强国战略指出,以建设新型智慧城市等为抓手,以数据集中和共享为途径,推进技术融合.业务融合.数据融合,利用网络扁平化.交互式.快捷性优势,推进城市

智慧物联网,让城市感知和体验更美好

1 智慧城市及物联网发展趋势随着城镇化的快速发展,城市的人口和产业承载能力在不断提升;为使城市生产.生活.生态融合发展,更加宜居.宜业.宜游,城市正在努力使真实物理世界和网络虚拟空间之间信息通畅,使信息易于感知,老百姓体验友好. 国家信息化发展战略指出,信息化驱动现代化发展,转变城市发展方式,破解制约城市发展的信息障碍,推进城市物联网基础设施建设;中央网络强国战略指出,以建设新型智慧城市等为抓手,以数据集中和共享为途径,推进技术融合.业务融合.数据融合,利用网络扁平化.交互式.快捷性优势,推进城

2015物联网白皮书:全球物联网正在进入发展新阶段

前言 物联网作为新一代信息通信技术的典型代表,已成为全球新一轮科技革命与产业变革的核心驱动和经济社会绿色.智能.可持续发展的关键基础与重要引擎. 物联网与其它ICT技术以及制造.新能源.新材料等技术加速融合,在诸多领域快速渗透,为服务.创新等理念赋予全新内涵,全球物联网正在整体进入实质性推进和规模化发展的新阶段. 中国信息通信研究院2011版白皮书通过原创性地系统梳理,对物联网的内涵.关键要素.技术体系.产业体系和资源体系等内容进行了澄清.2014版白皮书则重点从战略.应用.技术和标准.产业四个