Stromversorgung des 100-Dollar-Laptops

Während das One Laptop per Child-Projekt, eine gemeinnützige Organisation mit Sitz in Cambridge, MA, kurz vor der Fertigstellung ihres robusten und vielseitigen Laptops steht, der für Schulkinder in armen Ländern entwickelt wurde, ist eine Schlüsselkomponente entstanden: ein effizienter, von Menschen betriebener Generator, der könnte den Computer für Kinder praktisch machen, die in Gebieten ohne zuverlässigen, erschwinglichen Strom leben.

Der erste funktionierende Prototyp des 100-Dollar-Laptops. Auffällig fehlt: der in einer früheren Ausführung vorhandene Handkurbelgenerator. Der neue vom Menschen betriebene Generator wird vom Laptop selbst getrennt und viel effizienter als eine Handkurbel sein. (Mit freundlicher Genehmigung von einem Laptop pro Kind, Cambridge, MA)

Die neuen Generatoren, die ab Oktober im Feld getestet werden sollen, verzichten auf das sperrige und ineffiziente Handkurbeldesign, das bei einem frühen Modell des Laptops zu finden war, zugunsten eines kompakteren Off-Laptop-Designs, das eine Zugschnur zum Drehen verwendet ein kleiner Generator. Es wurde von Squid Labs, Emeryville, CA, entwickelt, einer Design- und Engineering-Gruppe, zu deren Mitbegründern mehrere Absolventen des Media Lab des MIT gehören, dem Ursprung des Laptop-Projekts.



Der 100-Dollar-Laptop wird einen 7,5-Zoll-Bildschirm, einen 500-Megahertz-Prozessor, 500 Megabyte Flash-Speicher und drahtloses Breitband für die spontane Bildung von Netzwerken mit anderen Laptops enthalten. Es wird auch ein Multimedia-Arbeitsplatz sein, der beispielsweise das Abspielen und Komponieren von Musik unterstützt.

Der neue Generator macht das Antreiben des Laptops viel einfacher als mit einer Handkurbel, zum Teil, weil die Benutzer den Generator auf verschiedene Weise bedienen können, einschließlich des Haltens des Geräts (die Größe von zwei Hockey-Pucks). ) in eine Hand und ziehen Sie mit der anderen an der Schnur oder klemmen Sie den Generator an einen Tisch, befestigen Sie die Schnur an einem Fuß und verwenden Sie die Beinkraft. Wir wollten etwas, das andere Muskelgruppen im menschlichen Körper nutzen kann, die viel mehr Energie abgeben können als die Muskeln, die man bekommt, wenn man nur eine Kurbel dreht, sagt Colin Bulthaup, Mitbegründer von Squid Labs.

Um das Projektziel von einer Minute Stromerzeugung pro zehn Minuten Laptop-Nutzung zu erreichen, müsste der Generator 20 Watt produzieren (der Laptop benötigt in einer primären Anwendung als Ersatz für elektronische Lehrbücher weniger als zwei Watt). Mit einem Handkurbelsystem können Sie, wenn Sie es drauf haben, ungefähr fünf Watt herausholen. Aber nach ungefähr einer Minute wird man müde, sagt Geo Homsy, Partner und Designer bei Squid Labs. Mit dem neuen System ist es komfortabel, 20 Watt zu erzeugen, und es ist möglich, 10 Watt so lange zu erzeugen, wie Sie möchten, sagen die Entwickler.

neue und kommende Technologie

Zudem ist der neue Generator leise – eine der wichtigsten Konstruktionsanforderungen. Wenn Sie sich vorstellen, dass ein ganzes Schulzimmer voller Kinder dieses Ding benutzt, muss es so leise wie möglich sein. Sonst macht es alle wahnsinnig, sagt Homsy. Typische Generatoren arbeiten am besten bei hohen Umdrehungen pro Minute und erfordern laute Getriebe, um die Geschwindigkeit zu erhöhen. Die Entwickler haben auf Zahnräder verzichtet, indem sie einen Generator speziell entwickelt haben, der bei niedrigeren Drehzahlen am effizientesten läuft, was auch ein kleineres Gerät ermöglicht.

Um den Generator für Kinder mit unterschiedlichen Stärken anzupassen, oder damit der Benutzer selbst entscheiden kann, wie hart er arbeiten möchte, enthält das Design einen Computerchip, der sich kontinuierlich an den Widerstand des Benutzers anpasst. Diese elektronische variable Motorbelastung ist wie ein Gangwechsel bei einem Fahrrad, um einen Hügel hinaufzufahren, sagt Bulthaup. Jede Person tritt mit der gleichen Geschwindigkeit in die Pedale, aber eine stärkere Person kann mit jedem Schlag stärker drücken. Unser Gerät passt die Belastung automatisch an, um den optimalen Komfort-/Leistungspunkt zu erreichen.

Das Gerät erfüllt auch andere wichtige Kriterien wie Langlebigkeit und Benutzerfreundlichkeit. B. die Schnur reißt, kann sie leicht durch eine Schuhschnur oder ähnliches ersetzt werden. Und die Generatoren sollten weniger als 10 Dollar pro Stück kosten, sagt Bulthaup.

In einer E-Mail sagt Nicholas Negroponte, Vorsitzender des One Laptop per Child-Projekts, dass das Gerät das leistungsstärkste von den vielen ist, die sie sich bisher angesehen haben, und dass sie beabsichtigen, das Design mit ihren Laptops zu verwenden – wenn es schneidet in Tests weiterhin gut ab und ein anderes, besseres Design erscheint nicht. Je nach Situation können jedoch auch andere Human-Power-Optionen genutzt werden, sagt Mark Foster, Vice President of Engineering und Chefarchitekt des Projekts.

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Die 100-Dollar-Laptop-Entwickler arbeiten auch mit mehreren Firmen an einem ehrgeizigen, verwandten Projekt: der Entwicklung eines langlebigen Batteriesystems, das mit dem Generator gekoppelt werden kann (oder um den Wechselstrom zu laden). Dieses Batteriesystem wird eine benutzerdefinierte Chemie, eine einzigartige Elektronik und komplexe Lade- und Entladeüberwachungsalgorithmen umfassen, um 2.000 Batteriezyklen zu liefern – viermal mehr als normale PCs, sagt Foster. Eine lange Ladeeinheit am Morgen würde es Kindern beispielsweise ermöglichen, den Laptop den ganzen Tag über zu nutzen, wobei die Batterien genug Energie für acht Stunden Arbeit speichern – und der Computer bleibt genug übrig, um als drahtloser Mesh-Netzwerkrouter für weitere 16 Stunden.

Der 100-Dollar-Laptop, den die Entwickler voraussichtlich nächstes Jahr in interessierte Länder liefern werden, wird zunächst 135 Dollar in der Herstellung kosten, bevor er bis 2008 auf voraussichtlich 100 Dollar sinkt.

Das Projekt macht stetige Fortschritte und macht Fortschritte bei seinen integrierten Schaltkreisen, Software und Industriedesigns, sagt Foster. Sobald alles fertig ist, plant die Gruppe umfangreiche Tests: 500 Laptops haben sie zum Testen bis zur Zerstörung beiseite gelegt – um sicherzustellen, dass sie robust genug für raue Umgebungen sind.

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