Reunalaitteiden akunkesto on yksi IoT -laitteiden elinkaaren hallinnan rajoittavista tekijöistä. Yksi ratkaisu on kerätä energiaa laitteen ympäriltä ja ladata akkuja tai syöttää virtaa suoraan. 

Yksi perustavanlaatuinen ongelma on, että energiankorjuuteknologia ei todellakaan pysty toimittamaan paljon energiaa nykytekniikalla. Jopa aurinko ja tuuli ovat kestäviä vain kohtuuttoman suurissa muodoissa, eivätkä ne ole kovin käyttökelpoisia IoT-laitteiden kokoihin kutistettuina. Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että laitteiden on käytettävä erittäin vähän energiaa, mikä on ohjannut monia IoT-laitteiston suunnittelupäätöksiä viime vuosina.

Kuinka kerätä energiaa

On olemassa useita vakiintuneita menetelmiä energian talteenottoon, joista osa saattaa olla sinulle uutta. Yleisimmät energialähteet ovat valo, lämpö, ​​tärinä ja radiotaajuus.

Aurinko-

Monikiteiset pii- tai ohutkalvoiset aurinkokennot voivat muuntaa fotonit pii-elektroneiksi tehokkaammin kuin ohutkalvokennot. Ajattele pientä laskinta. Aurinkoenergiaa käytetään parhaiten akun lataamiseen, ei suoraa virtaa. 

lämpösähkö-

Lämpösähköiset puimurit keräävät lämpöä ympäristöstä hyödyntääkseen Seebeckin vaikutusta, joka tuottaa energiaa, kun kaksi eri metallia sijoitetaan lähelle toisiaan, mutta eri lämpötiloissa. Generaattorin koko määrää tehon, ja niitä käytetään parhaiten odotetusti jo kuumissa ympäristöissä, kuten teollisissa lämmitysjärjestelmissä.

pietsosähköiset

Pietsosähköiset muuntimet käyttävät tärinää sähkön tuottamiseen, minkä vuoksi niitä käytetään usein havaitsemaan moottorin laakerien melua, lentokoneen siipien tärinää ja muita osia. Teho riittää laitteessa tai akkujen lataamiseen. 

Radio Frequency

Jotkut radiotaajuusvastaanottimet voivat muuntaa matalataajuiset RF-signaalit kohtuullisen merkittäväksi jännitelähtöksi. Se voidaan myös yhdistää pienitehoisiin prosessoreihin, antureihin ja radiomoduuleihin, jotta voidaan ottaa käyttöön tehosta riippumattomia ja paristottomia reunasolmuja.

Energiankorjuun käyttötapaukset

Tietysti on olemassa monia IoT-käyttötapauksia pienitehoisille, riippumattomille tehoantureille ja muille reunalaitteille. Näitä ovat teollisuusvalvonta, rakennusautomaatio, älykäs verkko, maatalous ja puolustussovellukset.

Katsotaanpa tarkemmin muutamia muita.

wearables

Yksi lupaavimmista kuluttajille suunnatuista käyttötavoista pietsosähköisessä energiankeruussa on puettavat laitteet. Michiganin yliopiston tutkijoiden kerrotaan kehittäneen laitteen, joka kerää energiaa sydämenlyönnistä ja käyttää tätä energiaa sydämentahdistimen tai implantoidun defibrillaattorin käyttämiseen, mikä on erinomainen sovellus IoT Healthcare -palveluun. Radiotaajuuksien muuntamista tutkitaan myös terveydenhuollon puettavissa, pääasiassa sydämentahdistimien ja transkutaanisten sähköisten hermostimulaatiolaitteiden (TENS) akkujen lataamiseksi. Langattomat potilaslatausasemat jokaisessa sisäänkäynnissä!

MIT: n kokeiluvaiheissa oleva anturi kerää ääniaaltoja ihmisten biologisten tila -antureiden tehostamiseksi. 

LVI

LVI- ja Smart Building -tapaukset ovat melko rajattomat. Aurinkopaneelit voivat elää suurelta osin rakennusten katoilla monien IoT-järjestelmien toimittamiseksi, tärinä- ja liikeohjatut generaattorit ovissa ja lattioissa voivat syöttää käyttöasteanturit ja muut ihmisten seurantalaitteet. 

Yhdessä kokeellisessa tapauksessa Oak Ridge National Laboratories on tiettävästi kehittänyt pyrosähköisen generaattorin, joka käyttää bimetallikonsolia, joka liikkuu kuumien ja kylmien pintojen välillä ja joka voi jäähdyttää kaikenlaisia ​​elektronisia laitteita ja järjestelmiä samalla, kun se tuottaa energiaa. 

IIoT

Lopuksi, kaivatuin ja lupaavin energian talteenottoalue on etäiset ja liikkuvat teollisuuskotelot. Kaukana olevien älykkäiden maatilojen, joissa on satoja antureita tuhansien hehtaarien etäisyydellä, kilometrejä mistä tahansa virtalähteestä, on voitava luottaa siihen, että nämä anturit pysyvät jännitteettöminä loputtomasti, koska heillä ei ole kohtuudella varaa lähettää loputonta paristovirtaa kentälle . 

Samoin mobiili toimitusketju on määritelmän mukaan liikkeessä, ja näiden antureiden on selviydyttävä ja pysyttävä käyttövalmiina kuukausia matkalla kaivoksesta jalostamolle tehtaalle varastolle loppukäyttäjille. Tämän ratkaisemiseksi jotkut valmistajat käyttävät pietsosähköisiä antureita valtameren liikkeen, kiskon ja kuorma -auton hyödyntämiseen. Myös aurinkolataus on mahdollinen ratkaisu. 

Joka tapauksessa maailman järjestelmästä häviää enemmän energiaa kuin voimme koskaan hyödyntää. Mutta voimme tehdä paremmin. 

PlatoAi. Web3 kuvasi uudelleen. Data Intelligence Amplified.
Napsauta tätä päästäksesi.

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