Tecnología de microondas - La tecnología de recolección de energía ayuda a alimentar los dispositivos de Internet de las cosas

Durante mucho tiempo, el enorme mercado de Internet de las cosas y miles de millones de dispositivos se han vuelto cada vez más conocidos. Mientras tanto, con más y más dispositivos móviles de Internet de las cosas, la energía cableada no es una solución a largo plazo. Con el rápido desarrollo del mercado de Internet de las cosas, el suministro de energía y las baterías de los equipos se están convirtiendo en nuevos desafíos.

Supongamos que tenemos mil millones de dispositivos de Internet de las cosas, cada uno con una vida de batería de tres a ños. Esto significa que casi un millón de baterías necesitan ser reemplazadas diariamente en promedio, lo que conlleva presiones de costos, daños ambientales y muchos otros problemas. ¿Hay algún nuevo método de suministro de energía para mitigar este fenómeno?

Donde hay luz, hay energía, y la energía fotovoltaica (solar) está siendo ampliamente utilizada. Al mismo tiempo, muchas tecnologías fotovoltaicas, como los paneles solares a gran escala, las calculadoras y otros productos utilizados en las pequeñas células fotovoltaicas.

Además, se espera que la tecnología de células solares orgánicas esté disponible comercialmente en el futuro, proporcionando un rendimiento igual o incluso mejor. Algunos nuevos materiales también tienen funciones tales como sustratos flexibles y formas personalizables que se pueden personalizar e imprimir en plásticos flexibles u otros materiales para añadir nuevos módulos fotovoltaicos a los diseños industriales existentes.

La energía solar recogida está relacionada con diversos factores, como la intensidad de la luz y los materiales fotovoltaicos. Las diferentes tecnologías tienen diferentes valores de energía por unidad de área bajo diferentes niveles de iluminación, y los precios de los materiales son diferentes. Por lo tanto, la recogida de energía fotovoltaica debe tener en cuenta el entorno óptico, la superficie disponible y las limitaciones presupuestarias.

Las pequeñas calculadoras son un producto electrónico muy familiar, pero poco conocido es que hace 100 a ños, cuando las adiciones "calculadoras" comenzaron a depender de la recolección de energía mecánica para operar.

En la recolección de energía mecánica, utilizamos el movimiento mecánico para mover los polos magnéticos de la bobina para formar ráfagas de energía, y luego capturar esa energía para la transmisión inalámbrica. Con el mecanismo de recolección y liberación de energía a través del Movimiento, podemos utilizar la energía para la producción en lugar de almacenarla en baterías.

Sin embargo, la recolección mecánica de energía debe tener los elementos de recolección correspondientes. El tamaño del elemento suele ser de 3 cm cuadrados y la altura puede ser inferior a 1 cm. Cómo integrar los componentes para satisfacer las necesidades energéticas de los equipos es algo que debemos tener plenamente en cuenta.

La recolección de calor puede ser una tecnología desconocida. En una instalación termoeléctrica, cuando las diferentes temperaturas se colocan lado a lado, el voltaje se genera en consecuencia. Utilizando el voltaje de conversión de la diferencia de temperatura, podemos realizar la recolección de energía térmica.

Específicamente, en un generador termoeléctrico, calentamos un extremo del generador mientras mantenemos el otro extremo a baja temperatura, lo que resulta en una diferencia potencial en el circuito. A continuación, el circuito de impulso se utiliza para aumentar el voltaje para satisfacer los requisitos de funcionamiento del circuito integrado. Sobre la base de este principio, atmosic ha colaborado con una empresa para desarrollar un reloj de recolección de energía térmica que puede soportar completamente las funciones básicas del reloj de forma independiente.

Hay que tener en cuenta que en la recolección de energía térmica, no sólo necesitamos una fuente de calor, sino también un radiador para generar la diferencia de temperatura. Debido a que el calor debe seguir fluyendo en el dispositivo para producir una corriente continua y una fuente de energía.

Para la fuente RF con un ciclo de trabajo del 100%, la Potencia teórica máxima disponible disminuye rápidamente con el aumento de la distancia de movimiento. Incluso la energía original disponible es inferior a 100 MW a 2,4 GHz cuando la distancia de movimiento es superior a 1 M. Además, debe tenerse en cuenta la eficiencia del colector y el almacenamiento. Cuando la banda de frecuencia se cambia a 915 MHz, el dispositivo puede obtener niveles más altos de recolección de energía y puede recoger energía a dos o tres metros, o incluso cinco o seis metros de distancia.

A diferencia de otros métodos de recolección de energía, la recolección de energía RF también necesita considerar las reglas de comunicación de cada región, incluyendo la frecuencia disponible, la Potencia máxima de salida, etc. estas limitaciones afectan la cantidad de energía que se puede recoger. Por ejemplo, las restricciones en Europa son más estrictas que en América del Norte y Japón, por lo que por lo general sólo reciben 10 DB menos de energía de lo habitual.

Como innovador mundial de la tecnología inalámbrica de Internet de las cosas de ultra baja potencia (IOT), atmosic ha desarrollado tres tecnologías innovadoras: radiofrecuencia de ultra baja potencia, despertar de radiofrecuencia y adquisición de energía controlada para lograr el menor consumo de energía y reducir completamente la Dependencia de las aplicaciones IOT de las baterías. Por ejemplo, podemos aplicar la tecnología de despertar por radiofrecuencia en la etiqueta de Seguridad para que sólo se active cerca del lector de tarjetas. El despertar RFID también permite que el dispositivo funcione sólo cuando se requiera la recolección de energía; O cuando el dispositivo no funciona, el dispositivo se carga colocando el dispositivo en una caja especial o cerca de la fuente de señal.

Por supuesto, la recolección de energía no es una ruta tecnológica "todo o nada". Todavía podemos combinar la tecnología de baterías con la tecnología de recolección de energía. En primer lugar, utilizamos la energía recolectada a través de la unidad de gestión de energía para optimizar el consumo de energía y prolongar la vida útil de la batería. En algunos casos, usted puede utilizar sólo la energía recogida para deshacerse completamente de la Dependencia de la batería.

Atmosic ha diseñado un chip Bluetooth 5.0 de ultra baja potencia, que se centra en la aplicación de adquisición de energía. Tiene muchas características que ayudan a reducir el consumo de energía, como un receptor de despertar independiente y flexible que permite al chip despertar sólo cuando se recibe una señal RF específica, manteniendo así un bajo consumo de energía; Y la unidad de gestión de energía integrada, que puede recoger y administrar múltiples entradas de energía, e incluso lograr el uso "permanente" de la batería bajo ciertas condiciones.

Por último, la tecnología de recolección de energía controlada proporcionada por atmosic proporciona una variedad de soluciones para problemas de batería y costo en Internet de las cosas y otros dispositivos. Hay muchos tipos de técnicas de recolección de energía disponibles, pero no son universales. Todavía necesitamos una comprensión más profunda de nuestro entorno y aplicaciones específicas, junto con las dimensiones del presupuesto y los objetivos, para elegir la solución más adecuada en función de las condiciones.