Связь

Платон Вертикальный поиск

Энергия

Где сбор энергии может иметь наибольшее влияние

устойчивая энергия для iot-устройств
Иллюстрация: © IoT For All

Срок службы батареи на периферийных устройствах - один из ограничивающих факторов в управлении жизненным циклом устройств Интернета вещей. Одним из решений является сбор энергии из окружающей среды вокруг устройства и подзарядка аккумуляторов или непосредственная подача энергии. 

Одна фундаментальная проблема заключается в том, что технология сбора энергии действительно не может обеспечить много энергии с помощью современных технологий. Даже солнце и ветер устойчивы только в чрезмерно больших форм-факторах и не очень удобны при уменьшении до размеров устройства IoT. На практике это означает, что устройства должны потреблять очень мало энергии, что привело к принятию многих решений по проектированию оборудования IoT за последние несколько лет.

Как собирать энергию

Есть несколько хорошо зарекомендовавших себя методы сбора энергии, некоторые из которых могут быть для вас новыми. Наиболее распространенными источниками энергии являются свет, тепло, вибрация и радиочастота.

солнечный

Поликристаллический кремний или тонкопленочные солнечные элементы могут преобразовывать фотоны в электроны кремния более эффективно, чем тонкопленочные элементы. Подумайте о небольшом калькуляторе. Солнечная энергия лучше всего подходит для зарядки аккумуляторов, а не для прямого питания. 

термоэлектрический

Термоэлектрические комбайны собирают тепло из окружающей среды для использования «эффекта Зеебека», который генерирует энергию, когда два разных металла расположены близко друг к другу, но при разных температурах. Размер генератора определяет мощность, и их, как и следовало ожидать, лучше всего использовать в и без того жарких условиях, например, в промышленных системах отопления.

пьезоэлектрический

Пьезоэлектрические преобразователи используют вибрацию для выработки электричества, поэтому они часто используются для обнаружения шума подшипников двигателя, вибрации крыльев самолета и других деталей. Выхода здесь достаточно для питания устройства или зарядки аккумуляторов. 

Радиочастота

Некоторые радиочастотные приемники могут преобразовывать низкочастотные радиочастотные сигналы в достаточно значительное выходное напряжение. Его также можно использовать в паре с маломощными процессорами, датчиками и радиомодулями для развертывания энергонезависимых и безбатарейных граничных узлов.

Примеры использования сбора энергии

Конечно, существует множество вариантов использования IoT для маломощных независимых датчиков мощности и других периферийных устройств. К ним относятся промышленный мониторинг, автоматизация зданий, интеллектуальные сети, сельское хозяйство и оборонные приложения.

Давайте внимательнее рассмотрим еще несколько.

Предметы одежды

Одно из наиболее многообещающих применений пьезоэлектрической энергии для потребителей - это носимые устройства. Сообщается, что исследователи из Мичиганского университета разработали устройство, которое собирает энергию из ударов сердца и использует эту энергию для запуска кардиостимулятора или имплантированного дефибриллятора, отличного приложения для IoT Healthcare. Преобразование радиочастоты также исследуется в медицинских носимых устройствах, в основном для подзарядки батарей в кардиостимуляторах и устройствах для чрескожной электрической стимуляции нервов (TENS). Беспроводные зарядные станции для пациентов в каждом кабинете!

Реклама. Прокрутите, чтобы продолжить чтение.

Датчик, находящийся на экспериментальной стадии в Массачусетском технологическом институте, будет собирать звуковые волны для питания датчиков биологического состояния людей. 

HVAC

Случаи в HVAC и Smart Building практически безграничны. Солнечные панели могут использоваться на крышах зданий для питания множества систем IoT, генераторы вибрации и движения на дверях и полах могут питать датчики присутствия и другие устройства слежения за людьми. 

В одном экспериментальном случае Национальные лаборатории Ок-Ридж, как сообщается, разработали пироэлектрический генератор, в котором используется биметаллический кантилевер, который перемещается между горячими и холодными поверхностями и может охлаждать электронные устройства и системы всех типов, при этом вырабатывая энергию. 

IIoT

Наконец, наиболее востребованной и многообещающей областью применения сбора энергии являются удаленные и мобильные промышленные корпуса. Разбросанные умные фермы с сотнями датчиков, разбросанных на тысячах акров, в милях от любого источника питания, должны иметь возможность полагаться на эти датчики, чтобы поддерживать питание бесконечно, потому что они не могут позволить себе отправлять бесконечный поток аккумуляторов в поле. . 

Точно так же мобильная цепочка поставок, по определению, находится в движении, и эти датчики должны выжить и оставаться включенными в течение нескольких месяцев в пути от шахты до нефтеперерабатывающего завода, от завода до склада конечным пользователям. Чтобы решить эту проблему, некоторые производители используют пьезоэлектрические датчики для отслеживания движения океана, рельсов и грузовиков. Точно так же солнечная зарядка - возможное решение. 

В любом случае из мировой системы теряется больше энергии, чем мы могли бы когда-либо использовать. Но мы можем добиться большего. 

PlatoAi. Web3 в новом свете. Расширенный анализ данных.
Щелкните здесь, чтобы получить доступ.

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

Реклама. Прокрутите, чтобы продолжить чтение.
Реклама

Связанные потоки

Блокчейн

Сегодня, несмотря на риски при использовании криптовалют, а также на меры по ужесточению контроля над криптовалютами со стороны правительства, криптовалюты становятся все более широко ...

Блокчейн

MyTona стала первой компанией в России, объявившей о своих планах в секторе Metaverse. Якутский разработчик игр сообщил в сообщении ...

Блокчейн

Элону и его астрономическим скачкам всегда удавалось удивлять людей из криптопространства. Например, указанная монета совсем недавно зарегистрировала массовый ...

Блокчейн

Игровая платформа Axie Infinity, предназначенная для заработка, недавно опубликовала в Твиттере, что «Земельный участок Genesis был продан за 550 ETH». На сумму 2.3 миллиона долларов это ...