日本東京科學(xué)研究所的科研團(tuán)隊(duì)近日取得一項(xiàng)突破性進(jìn)展，成功開發(fā)出一種利用光線實(shí)現(xiàn)小型設(shè)備無線供電的創(chuàng)新系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)通過特殊的光學(xué)設(shè)計(jì)，使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備擺脫了對(duì)傳統(tǒng)電纜和電池的依賴，為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行提供了新的能源解決方案。

與以往依賴高風(fēng)險(xiǎn)激光的供電方式不同，該系統(tǒng)采用大功率LED作為光源，通過精密的光學(xué)設(shè)計(jì)將紅外光精準(zhǔn)聚焦在小型太陽能電池上。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一套自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)，其中包含兩片透鏡，其中一片為可實(shí)時(shí)調(diào)整焦距的液態(tài)透鏡。這種設(shè)計(jì)使得光斑即使在數(shù)米距離外也能保持高能量密度，實(shí)驗(yàn)顯示其有效供電距離可達(dá)5米。

為了確保供電的穩(wěn)定性，系統(tǒng)配備了類似“機(jī)械眼”的追蹤裝置。該裝置由兩個(gè)可旋轉(zhuǎn)鏡面和Intel RealSense深度攝像頭組成，能夠持續(xù)監(jiān)測(cè)接收器的位置。其獨(dú)特之處在于，系統(tǒng)在晝夜環(huán)境下均可正常工作：在光照條件下，通過彩色圖像識(shí)別接收器；而在黑暗環(huán)境中，則依靠安裝在接收器上的微型反光鏡反射紅外圖案進(jìn)行定位。

整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行由一套經(jīng)過大量真實(shí)場(chǎng)景訓(xùn)練的學(xué)習(xí)型圖像分析AI控制。這套AI能夠準(zhǔn)確識(shí)別光伏面板的形狀和輪廓，即使接收器發(fā)生移動(dòng)或環(huán)境光線突然變化，系統(tǒng)也能在50毫秒內(nèi)無縫切換工作模式，確保供電不間斷。實(shí)驗(yàn)還表明，該系統(tǒng)支持多塊太陽能電池同時(shí)充電。目前，系統(tǒng)的光學(xué)效率約為56%，研究團(tuán)隊(duì)表示，通過進(jìn)一步優(yōu)化透鏡設(shè)計(jì)，未來有望將效率提升至80%以上。