El multisource energy-harvesting
board tiene cuatro convertidores de frecuencia de Linear Technology, que están
optimizados para las diferentes fuentes de energía. Por ejemplo, el LTC3588 se
ofrece para fuentes de corriente alterna a 20 V, tales como los generadores de
energía inductiva y piezoeléctrico. El Giant Gecko Starter kit contiene el
microcontrolador EFM32. También incluye una unidad de microcontrolador ARM
Cortex M3 (MCIJ) con velocidad 48 Mhz, memoria flash de 1024 kByte; memoria
flash de 128 kByte; USB, control de display de cristal líquido y más.
Con estos componentes, este kit
ofrece un punto de partida sólida para soluciones de energy-harvesting. Un
sensor detecta y cuantifica cualquier número de parámetros ambientales
requeridos en la aplicación, mientras que un transductor de energy-harvesting
convierte alguna forma de energía ambiental en electricidad. Adicionalmente, un
módulo de gestión de potencia es necesario para canalizar la energía, regular
el suministro de voltaje, e implementar la gestión de almacenamiento de energía
requerido por el nodo del sensor. Un MCU gestiona la señal desde el sensor y
comunica con el enlace de radio. Finalmente, un enlace de radio con o sin
función de receptor wakeup de RF es requerido en el nodo del sensor.
Las soluciones de
Energy-harvesting colocan demandas únicas y exigentes en todos sus componentes
– por ejemplo, demandando eficiencia de muy alta potencia. El microcontrolador
y radio debe operar en modo baja potencia cuando sea posible en orden de
maximizar la vida útil de la fuente de potencia.
Hay también necesidad para los
microprocesadores de poder moverse rápidamente de modos dormir profundo a idle
y activo. Esta capacidad reduce el consumo de corriente entre transiciones de
transmisión y recepción y, en último término, el uso de potencia. La clave para
una arquitectura de radio más eficiente es disminuir la energía requerida para
transmitir y recibir paquetes de información. Los sistemas Energy-harvesting
también requieren radios del ratio de error del paquete inferiores, que
eliminan teniendo que transmitir paquetes de información, por lo tanto
reduciendo la cantidad de energía proporcionada por el energy harvester.
Estos asuntos surgen debido al
makeup de la mayoría de las redes de sensores inalámbricas. Por ejemplo, la
mayoría de las redes dependen de ciclos pesados para conservar la potencia y
restringir el uso del espacio de radio. Esto genera picos en el perfil del
consumo de corriente del sensor. El consumo de corriente pico en el transductor
de radio reduce las restricciones en el suministro de potencia de la red
inalámbrica.
El estado de Enegy Harvesting de RF
Por su parte, las soluciones
energy-harvesting RF están actualmente empezando a desarrollarse y hay
necesidad de realzar el rendimiento.
Los sistemas energy-harvesting RF
se necesitan en numerosas aplicaciones de rendimiento. Solar harvesters, a lo
largo del tiempo continúan mejorando su eficiencia de forma que expanden su uso
en aplicaciones de interior y exterior.
Como energy harvesting RF
encuentran este camino, otras soluciones de energy-harvesting están ya
extendiendo su alcance.
Nuevas soluciones están
comenzando a aparecer, reforzando este punto. El AS3953 NFiC (Near Field
Communications interface Chip) de ams AG proporciona una interface de alta tasa
de datos entre un dispositivo NFC, tal como un smartphone, y cualquier
microcontrolador host con una Serial Peripheral Ineterface (SPI) estándar.
Debido a que opera en energy harvested de emisiones RF de un lector NFC, no
requiere fuente de potencia externa y como máximo un condensador externo. El
AS3953 se caracteriza por un interruptor wake-up configurable, que permite un
diseño del sistema de potencia cero mientras está apagado.
Otras promesas recientes
resuelven el problema de detección de localización interior a largo plazo. Guidepost
Cell usa el protocolo inalámbrico IEEE 892.11. Este sistema suministra
infraestructura de detección de localización interior preciso con datos
posicionales para smartphones y otros dispositivos móviles.
Bibliografía:
Energy Harvesting is Ready for the Big Time.
MicroWaves & RF. November 2012
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