CONTENTS
Energy harvesting (การเก็บเกี่ยวพลังงาน) คือการขับเคลื่อนอุปกรณ์ด้วยพลังงานปริมาณเล็กน้อยที่เก็บจากสิ่งรอบตัว เช่น แสง ความร้อน การเคลื่อนไหว หรือคลื่นวิทยุ แทนการใช้แบตเตอรี่ ทำให้อุปกรณ์ขนาดเล็กทำงานได้โดยไม่ต้องชาร์จเลย LogCase เคส iPhone แบบ E-Paper ของเราก็ทำงานแบบนี้ และไม่มีแบตเตอรี่อยู่เลย
พลังงานมาจากไหน
| แหล่งพลังงาน | วิธีเก็บ | ตัวอย่างใกล้ตัว |
|---|---|---|
| แสง | เซลล์แสงอาทิตย์ | เครื่องคิดเลข ไฟในสวน |
| ความร้อน | เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริก เปลี่ยนความต่างของอุณหภูมิเป็นไฟฟ้า | นาฬิกาข้อมือบางรุ่น และเซ็นเซอร์ในโรงงาน |
| การเคลื่อนไหว | เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็ก เปลี่ยนแรงกดหรือการสั่นเป็นไฟฟ้า | สวิตช์ติดผนังที่ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่หรือเดินสายไฟ แรงกดสวิตช์ผลิตไฟฟ้าได้พอสำหรับส่งสัญญาณวิทยุไปยังหลอดไฟ |
| คลื่นวิทยุ | ขดลวดหรือเสาอากาศรับพลังงานจากเครื่องส่งที่อยู่ใกล้ ๆ | บัตรโดยสารแบบไร้สัมผัส แท็ก NFC |
ปริมาณพลังงานที่ได้มีน้อย ส่วนใหญ่เพียงไม่กี่ในพันวัตต์หรือน้อยกว่านั้น Energy harvesting จึงเหมาะกับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานน้อย หรือใช้เป็นครั้งคราวเท่านั้น
NFC ส่งพลังงานอย่างไร
NFC (Near-Field Communication) คือเทคโนโลยีที่ iPhone ใช้กับ Apple Pay โทรศัพท์จะสร้างสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนทิศทาง 13.56 ล้านครั้งต่อวินาที ขดลวดในอุปกรณ์ที่อยู่ใกล้จะรับสนามนั้นมาบางส่วน และวงจรขนาดเล็กจะเปลี่ยนให้เป็นแรงดันไฟฟ้าที่คงที่ สนามเดียวกันนี้ยังส่งข้อมูลได้ด้วย การเชื่อมต่อเดียวจึงทั้งจ่ายไฟและสื่อสารกับอุปกรณ์ได้พร้อมกัน
นี่คือเหตุผลที่บัตรโดยสารแบบไร้สัมผัสทำงานได้โดยไม่มีแบตเตอรี่ เครื่องอ่านจะจ่ายไฟให้บัตรเฉพาะในช่วงเวลาที่ต้องใช้
ทำไม E-Paper กับ energy harvesting จึงเข้ากันได้ดี
หน้าจอ LCD หรือ OLED ต้องใช้พลังงานตลอดเวลาที่แสดงภาพ แต่ E-Paper ต่างออกไป อนุภาคสีขนาดเล็กที่มีประจุไฟฟ้าจะถูกจัดเรียงเข้าที่ และคงอยู่แบบนั้นโดยไม่ต้องใช้พลังงานเลย พลังงานจำเป็นเฉพาะตอนเปลี่ยนภาพเท่านั้น
จอที่เปลี่ยนภาพเป็นครั้งคราวจึงทำงานได้ด้วยพลังงานที่เก็บมา และภาพยังคงอยู่แม้ไม่มีพลังงานแล้ว
LogCase ใช้มันอย่างไร
LogCase ติดอยู่ที่ด้านหลัง iPhone ของคุณ เมื่อคุณ Cast ภาพจากแอป LogCase สนาม NFC ของ iPhone จะจ่ายไฟให้เคส ส่งภาพ และให้จอวาดภาพใหม่ เมื่อเสร็จ สนามจะหยุด และภาพจะยังคงอยู่โดยไม่ใช้พลังงานจนกว่าคุณจะเลือกภาพใหม่
การวาดภาพสีเต็มรูปแบบด้วยวิธีนี้เป็นงานหนักสำหรับ NFC เราทำแผงวงจรถึงหกเวอร์ชันกว่าจะสำเร็จ อ่านเรื่องราวได้ในMaking LogCase Full Colour
ข้อดีและข้อจำกัด
ข้อดี
- ไม่ต้องชาร์จ ไม่ต้องใช้สายชาร์จ ไม่ต้องคอยดูระดับแบตเตอรี่
- ไม่มีอะไรเสื่อม แบตเตอรี่จะเก็บไฟได้น้อยลงตามเวลา แต่อุปกรณ์ที่ไม่มีแบตเตอรี่ไม่มีปัญหานี้
- ขยะน้อยลง ไม่มีแบตเตอรี่ที่ต้องเปลี่ยนหรือทิ้ง และมีข้อจำกัดในการขนส่งน้อยลง เพราะแบตเตอรี่ลิเธียมถูกจำกัดในการขนส่งทางอากาศ
ข้อจำกัด
- พลังงานน้อย ต้องออกแบบอุปกรณ์ให้ใช้พลังงานน้อยมากตั้งแต่แรก
- มีพลังงานเฉพาะเมื่อมีแหล่งพลังงาน LogCase จะเปลี่ยนภาพเฉพาะเมื่อคุณ Cast จาก iPhone เท่านั้น ไม่สามารถเปลี่ยนเองได้
- ใช้เวลา การวาดภาพใหม่บนจอ E-Paper แบบสีต้องใช้เวลาสักครู่
ใช้ที่ไหนอีกบ้าง
บัตรไร้สัมผัสและแท็ก NFC ป้ายราคาอิเล็กทรอนิกส์บนชั้นวางสินค้า สวิตช์ที่ผลิตไฟเองได้ และเซ็นเซอร์ที่รายงานอุณหภูมิหรือการเคลื่อนไหวในอาคารและโรงงาน หลายอย่างทำงานเล็ก ๆ เป็นครั้งคราว ต่อเนื่องหลายปี
เรายังออกแบบอุปกรณ์ที่ไม่ใช้แบตเตอรี่ให้บริษัทอื่นด้วย หากคุณกำลังพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ควรทำงานได้โดยไม่มีแบตเตอรี่ ปรึกษาเราได้
คำถามที่พบบ่อย
Energy harvesting คืออะไร อธิบายง่าย ๆ
การเก็บพลังงานปริมาณเล็กน้อยจากสิ่งรอบตัว เช่น แสง ความร้อน การเคลื่อนไหว หรือคลื่นวิทยุ มาใช้ขับเคลื่อนอุปกรณ์โดยไม่ต้องมีแบตเตอรี่
LogCase มีแบตเตอรี่ไหม
ไม่มี LogCase ทำงานด้วย NFC ของ iPhone เฉพาะในช่วงที่กำลัง Cast ภาพเท่านั้น
การ Cast ทำให้แบตเตอรี่ iPhone หมดเร็วไหม
ใช้พลังงานของ iPhone เพียงเล็กน้อยในช่วงที่ส่งและวาดภาพ การแสดงภาพค้างไว้บนเคสไม่ใช้พลังงานเลย
ปลอดภัยไหม
LogCase ใช้ NFC มาตรฐานของ iPhone แบบเดียวกับที่ใช้กับ Apple Pay ภายในขอบเขตที่ iOS กำหนด และ LogCase Full Colour ยังผ่านการทดสอบ CEแล้ว
ถ้าถอดเคสออก ภาพจะยังอยู่ไหม
ยังอยู่ E-Paper คงภาพไว้ได้โดยไม่ต้องใช้พลังงาน
Energy harvesting ใช้ขับเคลื่อนโทรศัพท์ได้ไหม
ไม่ได้หากใช้อย่างเดียว โทรศัพท์ต้องใช้พลังงานมากกว่าที่ energy harvesting ให้ได้มาก เทคโนโลยีนี้เหมาะกับอุปกรณ์ขนาดเล็กที่ใช้พลังงานน้อยมาก
