Радиоволны обеспечивают устойчивую работу Интернета вещей

Ученые из Университета Центральной Флориды разработали инновационную технологию, которая собирает энергию радиоволн для устойчивого питания Интернета вещей. Бум Интернета вещей (IoT) представляет собой захватывающую эволюцию технологий и может помочь сформировать более экологичное будущее, делая аспекты повседневной жизни и отрасли более эффективными. Американские исследователи первыми изобрели новый способ повышения устойчивости, разработав технологию, которая преобразует радиоволны в электричество постоянного тока для питания систем Интернета вещей и связи.

Энергопотребление IoT растет

Интернет вещей окружает нас повсюду и является важнейшим компонентом различных повседневных технологий и устройств. Он соединяет через всемирную сеть ряд интеллектуальных технологий, включая носимые устройства, телефоны, телевизоры и даже тостеры, позволяя им общаться через безопасные частные интернет-соединения. Однако, несмотря на то, что IoT потенциально имеет решающее значение для обеспечения четвертой промышленной революции, проблемы устойчивости сохраняются.

Сегодняшние беспроводные системы в значительной степени зависят от батарей, запас энергии которых скоро превзойдет рост коммуникационных данных и устройств IoT.

Реза Абдолванд, профессор и заведующий кафедрой электротехники, вычислительной техники университета и ведущий изобретатель технологии, прокомментировала: «Рост также ограничивает доступность радиочастотного спектра. Одна из причин заключается в том, что сегодняшние системы используют часть своего ограниченного бюджета мощности для определения и контроля мощности сигнала, который они передают и принимают, вместо того, чтобы просто усиливать сигнал. Это обнаружение предназначено как для целей регулирования, так и для поддержания производительности трансивера».

Чтобы преодолеть эти проблемы, исследователи разработали технологию, которая может снизить зависимость электронной промышленности от аккумуляторов и расширить возможности Интернета вещей.

Производство устойчивой энергии из радиоволн

Инновация команды объединяет возможности поглощения энергии и измерения спектра для приложений со сверхнизким энергопотреблением. Пассивный модуль устраняет необходимость в энергоемких модулях обнаружения радиочастот, вместо этого собирая энергию окружающей среды, в основном из радиоволн, которые являются наиболее распространенной формой связи между узлами IoT и концентраторами.

Преобразование радиоволн в постоянный ток происходит в субмиллиметровом диапазоне и в пределах литографически определенного диапазона частот. Исследователь предотвратил проблему доступности спектра, позволив технологии обрабатывать более интеллектуальную передачу данных между узлами и концентраторами IoT, чтобы отдельный узел понимал занятость частот в непосредственной близости от него.

Как можно использовать эту технологию?

Потенциальное применение этой технологии может быть для радиоприемников пробуждения, которые остаются бездействующими и потребляют нулевую мощность перед активацией. Радиостанции могут быть оснащены схемой преобразования радиочастоты в постоянный ток с нулевой мощностью, а также поглощать энергию и мощность радиочастот от ближайших модулей. Кроме того, излучаемые радиочастотные волны, которые обычно тратятся впустую, могут быть поглощены модулем и сохранены в батарее или конденсаторе.

Соавтор Хахаманеш Мансурзаре, научный сотрудник лаборатории Абдольванда, заключил: «Я искренне рад, что эта технология, которая является ответвлением моей докторской диссертации, может помочь в более устойчивом будущем».