OTPORNIK.info
Elektronika oko nas
Ads

Energy harvesting radio


Ako Vam menjanje baterija u daljinskom upravljaču ili detektorima dima deluje kao posao, zamislite tek menjanje stotina baterija u senzorima postavljenim po mostovima.

 

Ovo je razlog zašto inženjeri sa Kanzas Stejt Univerziteta (Kansas State University) pomažu proizvođačima poluprovodnika u sprovođenju svojih ideja o “energetskoj berbi radija” (eng. energy harvesting radio). Na taj način bi se mogli emitovati važni podaci – poput merenja opterećenja mosta – bez potrebe za menjanje baterija.

Bil Kun (Bill Kuhn), profesor elektro i kompjuterskog inženjeringa, i Ksiaohu Zang (Xiaohu Zhang), master student električnog inženjerstva razvijaju radio talase za emitovanje energije za Peregrine Semiconductor, proizvođača poluprovodnika u San Dijegu.

”Ovaj tip radio tehnologije može se primeniti u Vašoj kući, na primer ako imate spoljne temperaturne senzore koji šalju podatke radio talasima u unutrašnji displej,” kaže Kun. “Ali tim senzorima se moraju menjati baterije.”

Peregrine Semiconductor traži moguće aplikacije na koje se može primeniti ova tehnologija. Može se primeniti na praćenje stresa, temperature i pritiska na mostove i druge strukture. Ron Ridi (Ron Reedy), glavni tehnički direktor Peregrina, tvrdi da  ispunjenje ove vizije autonomnih senzora zahteva visokointegrisane, radio čipove male snage – tačno vrste koju su K-State i Peregrine demonstrirali u NASA laboratoriji za mlaznu propulziju (Jet Propulsion Laboratory).

U međuvremenu, inženjeri u Kanzasu dizajniraju radio sistem poput ovog. Kun i Zang rade na projektu nešto duže od godine. Oni kreiraju demonstraciju radi testiranja koliko daleko signal može da dosegne.

Zang je konstruisao demonstracionu ploču koristeći solarne ćelije iz jeftinog kalkulatora za napajanje radija. Ploča sadrži kondenzatore koji prihvataju i skladište svetlosnu energiju za napajanje radija bez baterija. Iako ovaj prototip prihvata i skladišti energiju, Kun kaže da se energijska radija mogu napajati na više različitih načina, uključujući elektrohemijsku, mehaničku i termalnu energiju.

Zangova demonstraciona ploča sadrži mikroprocesor za skladištenje podataka pre nego što se emituju putem radio talasa. Radio koji je korišćen je “Mars čip” koji je pomogao Kunu da razvije uspešan projekat. U pitanju je mikro primopredajnik koji je ugrađen u vozila koja su poslata na Mars.

Na ovaj način, Kun je rekao da energetski radio na kojem sada rade je primer tehnologije koju je NASA razvila za istraživanje svemira i  može se primeniti na Zemlji.

Kada je ukladišten podatak spreman za emitovanje, radio šalje niz podataka. U Zangovom modelu ovo se događa svakih pet sekundi. To može zvučati kao “blip”, ali ovaj niz sadrži podatke koje kompjuter može prevesti u značajne informacije, poput informacije o opterećenju i naprezanju mosta. Nakon što je podatak emitovan u vazduh, primateljev mobilni telefon konvertuje podatke u razumljiv tekst.

Kun i Zang koračaju prema savršenom dizajnu radio sistema.Ovo uključuje određivanje koja učestanost će biti u upotrebi u zavisnosti od uticaja okoline na radio talase.

Iz razloga što senzori smeštaju podatke u njihove mikroprocesore, Kun i Zan rade na tajmingu i komandi za buđenje koje saopštavaju senzorima kada da šalju sačuvane informacije.

Kun i Zang su predstavili njihovo istraživanje na Radio and Wireless Simpozijumu u januaru 2009 godine.

Inženjeri Univerziteta u Kanzasu pomažu proizvođačima poluprovodnika da implementiraju ideju energetskog radija. On bi mogao emitovati važne podatke poput merenja naprezanja mosta bez menjanja baterija ikad.

Komentari su onemogućeni.