日本東京科學(xué)研究所的科研團(tuán)隊(duì)近日取得突破性進(jìn)展，開發(fā)出一種基于光學(xué)原理的無線供電系統(tǒng)，能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)設(shè)備提供持續(xù)穩(wěn)定的電力支持。這項(xiàng)技術(shù)通過特殊設(shè)計(jì)的紅外光傳輸裝置，實(shí)現(xiàn)了小型設(shè)備在5米范圍內(nèi)擺脫電池和線纜束縛的供電方案。

研究團(tuán)隊(duì)摒棄了傳統(tǒng)激光供電的危險(xiǎn)性，轉(zhuǎn)而采用大功率LED作為光源。通過雙透鏡組合設(shè)計(jì)——其中包含一片可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)焦距的液態(tài)透鏡，配合自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)，成功將紅外光精準(zhǔn)聚焦在微型太陽能電池表面。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該系統(tǒng)在5米傳輸距離內(nèi)仍能保持光斑的高能量密度，滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的持續(xù)工作需求。

為解決設(shè)備移動(dòng)帶來的供電中斷問題，科研人員設(shè)計(jì)了智能追蹤系統(tǒng)。這套被稱作"機(jī)械眼"的裝置由兩個(gè)旋轉(zhuǎn)鏡面和Intel RealSense深度攝像頭組成，能夠?qū)崟r(shí)捕捉接收器位置。在光照充足時(shí)，系統(tǒng)通過彩色圖像識(shí)別技術(shù)鎖定目標(biāo)；黑暗環(huán)境下則依靠接收器上安裝的微型反光鏡反射紅外圖案完成定位，確保全天候穩(wěn)定供電。

控制系統(tǒng)的核心是經(jīng)過數(shù)千次場(chǎng)景訓(xùn)練的圖像分析AI，能夠快速識(shí)別光伏面板的幾何特征。當(dāng)接收器發(fā)生位移或環(huán)境光線突變時(shí)，系統(tǒng)可在50毫秒內(nèi)完成工作模式切換。實(shí)驗(yàn)證明，該技術(shù)支持多塊太陽能電池同時(shí)充電，當(dāng)前光學(xué)轉(zhuǎn)換效率達(dá)56%，通過優(yōu)化透鏡結(jié)構(gòu)有望提升至80%以上。這項(xiàng)成果為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的能源供應(yīng)提供了全新解決方案，特別是在難以更換電池的特殊應(yīng)用場(chǎng)景中具有顯著優(yōu)勢(shì)。