Λογότυπο Zephyrnet

Εκεί που η ενεργειακή συγκομιδή μπορεί να έχει το μεγαλύτερο αντίκτυπο

Ημερομηνία:

βιώσιμη ενέργεια για συσκευές iot
Εικόνα: © IoT για όλους

Η διάρκεια ζωής της μπαταρίας σε συσκευές άκρης είναι ένας από τους περιοριστικούς παράγοντες στη διαχείριση του κύκλου ζωής της συσκευής IoT. Μια λύση είναι η συλλογή ενέργειας από το περιβάλλον γύρω από τη συσκευή και η επαναφόρτιση των μπαταριών ή η παροχή ρεύματος απευθείας. 

Ένα θεμελιώδες πρόβλημα είναι ότι η τεχνολογία συλλογής ενέργειας δεν μπορεί πραγματικά να προμηθεύσει πολλή ενέργεια με την τρέχουσα τεχνολογία. Ακόμη και ο ήλιος και ο αέρας είναι βιώσιμοι μόνο σε απαγορευτικά μεγάλους παράγοντες και δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν όταν συρρικνωθούν σε μεγέθη συσκευών IoT. Αυτό σημαίνει πρακτικά ότι οι συσκευές πρέπει να χρησιμοποιούν πολύ χαμηλές ποσότητες ενέργειας, γεγονός που οδήγησε πολλές από τις αποφάσεις σχεδιασμού υλικού IoT τα τελευταία χρόνια.

Πώς να συλλέξετε ενέργεια

Υπάρχουν πολλά καλά εδραιωμένα μεθόδους για τη συλλογή ενέργειας, μερικά από τα οποία μπορεί να είναι νέα για εσάς. Οι πιο συνηθισμένες πηγές ενέργειας είναι το φως, η θερμότητα, οι κραδασμοί και οι ραδιοσυχνότητες.

Ηλιακός

Πολυκρυσταλλικό πυρίτιο ή ηλιακά κύτταρα λεπτής μεμβράνης μπορούν να μετατρέψουν φωτόνια σε ηλεκτρόνια πυριτίου πιο αποτελεσματικά από τα κύτταρα λεπτής μεμβράνης. Σκεφτείτε μια μικρή αριθμομηχανή. Το Solar χρησιμοποιείται καλύτερα για φόρτιση μπαταρίας και όχι για άμεση τροφοδοσία. 

Θερμοηλεκτρική

Οι θερμοηλεκτρικοί θεριστές συλλέγουν θερμότητα από το περιβάλλον για να εκμεταλλευτούν το «φαινόμενο Seebeck» που παράγει ενέργεια όταν δύο διαφορετικά μέταλλα τοποθετούνται κοντά, αλλά σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Το μέγεθος της γεννήτριας καθορίζει την έξοδο και χρησιμοποιούνται καλύτερα, όπως θα περίμενε κανείς, σε ήδη ζεστά περιβάλλοντα όπως τα βιομηχανικά συστήματα θέρμανσης.

Πιεζοηλεκτρικό

Οι πιεζοηλεκτρικοί μετατροπείς χρησιμοποιούν κραδασμούς για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια, γι 'αυτό και χρησιμοποιούνται συχνά για τον εντοπισμό θορύβου που φέρει τον κινητήρα, τους κραδασμούς των φτερών του αεροσκάφους και σε άλλα μέρη. Η έξοδος εδώ είναι αρκετή για να τροφοδοτήσει μια συσκευή ή να φορτίσει μπαταρίες. 

Ραδιοσυχνοτητα

Ορισμένοι δέκτες ραδιοσυχνοτήτων μπορούν να μετατρέψουν σήματα RF χαμηλής συχνότητας σε μια λογικά σημαντική έξοδο τάσης. Μπορεί επίσης να συνδυαστεί με επεξεργαστές χαμηλής ισχύος, αισθητήρες και μονάδες ραδιοφώνου για την ανάπτυξη κόμβων άκρων ανεξάρτητων από την ενέργεια και χωρίς μπαταρία.

Θήκες χρήσης ενεργειακής συγκομιδής

Φυσικά, υπάρχουν πολλές θήκες χρήσης IoT για χαμηλής ισχύος, ανεξάρτητους αισθητήρες ισχύος και άλλες ακραίες συσκευές. Αυτά περιλαμβάνουν βιομηχανική παρακολούθηση, αυτοματοποίηση κτιρίων, έξυπνο δίκτυο, γεωργία και αμυντικές εφαρμογές.

Ας δούμε πιο προσεκτικά μερικά άλλα.

wearables

Μία από τις πιο ελπιδοφόρες χρήσεις που αντιμετωπίζει ο καταναλωτής για την παραγωγή πιεζοηλεκτρικής ενέργειας είναι τα φορετά. Σύμφωνα με πληροφορίες, οι ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν ανέπτυξαν μια συσκευή που συλλέγει ενέργεια από τους καρδιακούς παλμούς και χρησιμοποιεί αυτήν την ενέργεια για να τρέξει βηματοδότη ή εμφυτευμένο απινιδωτή, μια εξαιρετική εφαρμογή για το IoT Healthcare. Η μετατροπή ραδιοσυχνοτήτων ερευνάται επίσης σε φορέματα υγειονομικής περίθαλψης, κυρίως για την επαναφόρτιση των μπαταριών σε βηματοδότες και συσκευές διαδερμικής ηλεκτρικής διέγερσης νεύρων (TENS). Ασύρματοι σταθμοί φόρτισης ασθενών σε κάθε είσοδο!

Ένας αισθητήρας στα πειραματικά στάδια στο MIT θα συλλέγει ηχητικά κύματα για να ενεργοποιεί τους αισθητήρες βιολογικής κατάστασης στους ανθρώπους. 

HVAC

Οι περιπτώσεις σε HVAC και Smart Building είναι αρκετά απεριόριστες. Οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να ζήσουν πολύ στις στέγες των κτιρίων για να τροφοδοτήσουν πολλά συστήματα IoT, οι γεννήτριες κραδασμών και κίνησης σε πόρτες και δάπεδα μπορούν να τροφοδοτήσουν αισθητήρες πληρότητας και άλλες συσκευές παρακολούθησης ανθρώπων. 

Σε μια πειραματική περίπτωση, τα Oak Ridge National Laboratories ανέπτυξαν μια πυροηλεκτρική γεννήτρια που χρησιμοποιεί ένα διμεταλλικό πρόβολο που κινείται μεταξύ θερμών και ψυχρών επιφανειών και μπορεί να ψύξει ηλεκτρονικές συσκευές και συστήματα όλων των ειδών ενώ παράγει ακόμα ενέργεια. 

ΙΙοΤ

Τέλος, η πιο αναγκαία και ελπιδοφόρα περιοχή ανάπτυξης ενεργειακής συλλογής είναι οι απομακρυσμένες και κινητές βιομηχανικές θήκες. Τα έξυπνα έξυπνα αγροκτήματα, με εκατοντάδες αισθητήρες σε χιλιάδες στρέμματα, μίλια από οποιαδήποτε πηγή ενέργειας, πρέπει να είναι σε θέση να βασίζονται σε αυτούς τους αισθητήρες για να παραμένουν σε ισχύ επ 'αόριστον, επειδή δεν μπορούν λογικά να αποστείλουν μια ατελείωτη ροή μπαταριών στο πεδίο Το 

Ομοίως, η αλυσίδα εφοδιασμού για κινητά είναι εξ ορισμού σε κίνηση και αυτοί οι αισθητήρες πρέπει να επιβιώσουν και να παραμείνουν ενεργοποιημένοι για μήνες στο δρόμο από το ορυχείο στο διυλιστήριο στο εργοστάσιο στην αποθήκη για τους τελικούς χρήστες. Για να λυθεί αυτό, ορισμένοι κατασκευαστές χρησιμοποιούν πιεζοηλεκτρικούς αισθητήρες για να αξιοποιήσουν την κίνηση του ωκεανού, τη ράγα και το φορτηγό. Ομοίως, η ηλιακή φόρτιση είναι μια πιθανή λύση. 

Σε κάθε περίπτωση, χάνεται περισσότερη ενέργεια από το παγκόσμιο σύστημα από ό, τι θα μπορούσαμε ποτέ να αξιοποιήσουμε. Αλλά μπορούμε καλύτερα. 

Πλάτωνας. Επανεκτίμησε το Web3. Ενισχυμένη ευφυΐα δεδομένων.
Κάντε κλικ εδώ για πρόσβαση.

Πηγή: https://www.iotforall.com/where-energy-harvesting-can-have-the-most-impact

spot_img

Τελευταία Νοημοσύνη

spot_img