突破光盘解锁智能家居未来

一种革命性的基于摩擦电的自供电光盘,可以控制智能设备并增强家庭安全,可能会在大流行后环境可持续的世界中敲响传统电气开关和房屋钥匙的丧钟。

该设备通过手指滑动激活,可以处理8个智能设备,并包含一个6位盲密码认证系统。它还可以从其他光源获取能量。

莫纳什大学(Monash University)和新加坡国立大学(NUS)的研究人员花了近两年的时间研究人机界面的解决方案,以控制家庭系统和电器,以应对智能家居技术的快速发展。

研究组开发出了利用蓝牙可以处理电视、收音机、音乐播放器等8种智能家居设备的太阳能光盘。

他们的设备通过手指滑动激活,还可以通过六位数的盲密码认证系统保护家庭和企业所有者免受小偷的侵害。基于这种配置,有超过262,000种密码组合。

该设备的重量仅为47克,小巧的尺寸使其能够安装在墙壁、窗户、桌子和办公桌上进行无线控制应用程序。

它也是完全自供电的。太阳能电池可以从自然光源和人造光源中获取能量,如阳光、筒灯或台灯。然后,能量被储存在可充电电池中,为电子电路供电。

“智能家居技术已经得到广泛发展,并引起了研究人员的更多关注。然而,用于智能家居连接的数字设备几乎没有内置安全性,这使得它们很容易受到网络攻击。”莫纳什大学电气与计算机系统工程首席研究员Mehmet Yuce副教授说。

“COVID-19大流行彻底改变了我们的工作和家庭生活。一个用户友好的界面系统来控制我们的家庭系统和电器,并保持我们的家庭安全,从来没有像现在这样重要。

“由于这场大流行,这项技术还可以通过提供额外的安全层来保护废弃的办公室和工作站。”

该设备成功的关键在于其基于“滑动”摩擦电纳米发电机(TENG)的控制界面,该界面可生成3位二进制反射灰色代码。这是由铜电极、聚四氟乙烯(PTFE)薄膜、光伏电池和电子信号处理电路集成而成。

灰色代码包含八种独特的传感模式,每个模式用于控制一个单独的智能设备。要打开设备,用户只需在感应模式上沿一个方向移动手指。用户在相反的方向执行相同的动作来关闭同一家电。

假设该设备每20分钟运行一次,每次操作需要10秒,那么该设备的平均功耗约为0.5mW——比一个标准门铃还低。

系统可以通过轻触传感器从睡眠模式中唤醒。它还可以储存动能以备将来使用。

莫纳什大学博士研究员邱春凯说,这种基于teng的设备可以很好地替代传统的机械开关和传统的家庭或办公室安全措施。

“与机械和当前的数字开关相比,基于teng的控制盘具有独特的优势,例如自供电、便携式、多功能、可靠、高可扩展性和安全。”邱先生说。

“与标准数字键盘相比,TENG设备的界面上没有明显的数字。因此,其他人很难看到您输入的密码。

“一个很好的例子是,例如,当使用自动取款机或购物键盘时,数字可以通过观察或使用相机复制。从我们提出的基于滑动的圆盘概念来看,很难识别代码,因为‘数字’隐藏在圆盘中。”

到2020年底,全球预计将有多达500亿台互联网连接设备在使用,到2030年,这一数字预计将达到1000亿。开发这样的安全设备来连接和控制我们的日常电子设备,将实现更智能、更安全的生活环境和流程。

这项研究的题目是:基于灰色代码的自供电控制接口,具有混合摩擦电和光伏能量收集,用于物联网智能家居和访问控制应用由Mehmet Yuce副教授领导,并得到邱春凯、吴凡(莫纳什大学)及李成国(新加坡国立大学)的支持

在这里观看这个设备的运行

莫纳什大学

来源:https://www.monash.edu/

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