تعزيز الإنترنت للطاقة لاسلكية

تعزيز الإنترنت للطاقة لاسلكية

إن حصاد الطاقة ليس بالأمر الجديد، حيث تعد الطاقة الشمسية واحدة من أبرز الأمثلة تعمل الطاقة الشمسية بشكل جيد لتشغيل عدادات مواقف السيارات، ولكن إذا أردنا توفير العبوات والحاويات التي تقع في قلب سلاسل التوريد الخاصة بنا، الأشياء الموجودة بالداخل والمكدسة فوق بعضها البعض فإننا نحتاج إلى حل آخر.

إن التكنولوجيا التي تمنح الأشياء اليومية مثل صناديق الشحن كلاً من ذكائها وقوتها في جمع الطاقة هي أجهزة كمبيوتر صغيرة وغير مكلفة وذات حجم طوابع مطبوعة مثل الملصقات وملصقة على الصناديق أو ملصقات السترات أو قوارير اللقاح أو غيرها من الأشياء التي تتسابق عبر الإمداد العالمي سلسلة، تشتمل علامات الملصقات على معالج ARM وراديو Bluetooth وأجهزة استشعار ووحدة أمان نظام كامل على شريحة (SoC).

كل ما تبقى هو تشغيل شركة نفط الجنوب الصغيرة هذه بأكثر الطرق كفاءة واقتصادية، اتضح نظرًا لأن الشبكات اللاسلكية تنتشر في حياتنا وأن نشاط الترددات الراديوية (RF) موجود في كل مكان فإن احتمال إعادة تدوير نشاط الترددات الراديوية إلى طاقة هو الحل الأكثر عملية والأكثر حاضرًا.

مسارات تجميع طاقة التردد اللاسلكي

هناك مساران أساسيان لتجميع طاقة التردد اللاسلكي

• من خلال استخلاص طاقة ثابتة من بنية أساسية لاسلكية مصممة خصيصًا لتقديمها باستخدام أجهزة راديو تكلف كل منها عشرات الدولارات.

• عن طريق "جمع" الطاقة من أجهزة الراديو في الأجهزة التي تحيط بنا بالفعل (الهواتف ونقاط وصول Wi-Fi وكاميرات الأمان ومكبرات الصوت الذكية) وتحويل إرسال اتصالاتهم إلى طاقة قابلة للاستخدام.

حصاد الطاقة لدورة الحوسبة الموجية

عادةً ما تكون موجات الراديو المحيطة بنا ليست قوية بما يكفي لتشغيل أجهزة إنترنت الأشياء إذا كان هدفنا هو استخدامها في الاتصالات الفورية، ولكن إذا كنا على استعداد لتجميع الطاقة في دفعات قصيرة تصل إلى بضع مئات من الألف من الثانية، فيمكننا جمع ما يكفي مع مرور الوقت لتشغيل جهاز الكمبيوتر، تخيل دلوًا في حديقة مائية يصبح خزانًا صغيرًا عن طريق جمع نفاثات صغيرة بمرور الوقت حتى ينسكب منها موجة قوية.

تشتمل كل شريحة IoT Pixel على وحدات حصاد متعددة تحول حتى انبعاثات طاقة RF الضعيفة والمتفجرة إلى جهد تيار مستمر، ضع في اعتبارك مستودع شحن به شبكة Wi-Fi وموظفين متعددين على الأجهزة اللاسلكية، تولد كل دفعة من الاتصالات اللاسلكية طاقة RF التي يمكن حصادها بواسطة IoT Pixel، بما في ذلك إشارات ضعيفة جدًا تصل إلى -30 ديسيبل ميلي واط (ديسيبل)، تستخدم وحدات الحصاد أولاً بعض هذه الطاقة في تمهيد وتنفيذ البرامج المحترقة في ذاكرة القراءة فقط (ROM) التي تحكم سلوك الجهاز ثم يبدأون في تجميع الطاقة الكهربائية في مكثف داخلي لتشغيل IoT Pixel's SoC.

ما الذي يحتاجه IoT Pixel لتشغيله؟

عملياتها. يحتاج معالج ARM الخاص بشركة SoC إلى جمع البيانات من مستشعرات العلامة (مثل قراءات درجة الحرارة)، وتجهيزها للإرسال وتشفيرها وضبط ترددات الراديو المستخدمة بحيث يمكن استقبال تلك الحزمة وتفسيرها من قبل الآخرين عندما ترسل الحزمة أجهزة البلوتوث بما في ذلك الهواتف الذكية يجب أن تنقل الحزمة فعليًا، والتي تأخذ أيضًا الطاقة.

بالإضافة إلى ذلك تعد دورة الحوسبة الموجية موفرة للطاقة، تستهلك IoT Pixel أقل من ميكرووات (µW) من الطاقة وتحافظ على استهلاكها منخفضًا على وجه التحديد لأنها لا تنفذ جميع عملياتها في نفس الوقت.