Teknologi Microwave - Teknologi pengumpulan tenaga membantu peranti IoT kuasa

Untuk masa yang lama, pasar besar yang diciptakan oleh Internet benda dan bilangan besar bilion peranti telah secara perlahan-lahan menjadi diketahui oleh orang. Pada masa yang sama, peranti IoT bergerak semakin banyak, dan kuasa wayar bukanlah penyelesaian jangka panjang. Sebagai pasar Internet benda terus berkembang dengan kuat, kaedah bekalan tenaga dan masalah bateri peralatan menjadi cabaran baru.

Bayangkan bahawa kita mempunyai 1 bilion peranti IoT, dan setiap peranti mempunyai kehidupan bateri 3 tahun. Ini bermakna rata-rata, hampir 1 juta bateri perlu diganti setiap hari, yang membawa tekanan kos, bahaya persekitaran dan banyak masalah lain. Jadi ada kaedah bekalan tenaga baru yang boleh mengurangi fenomena ini?

Di mana terdapat cahaya, terdapat tenaga, dan tenaga fotovoltaik (tenaga surya) sedang digunakan secara luas. Pada masa yang sama, banyak teknologi fotovoltaik terus membuat kemajuan, seperti panel fotovoltaik solar skala besar, dan sel fotovoltaik kecil yang digunakan dalam produk seperti kalkulator.

Selain itu, teknologi sel surya organik juga dijangka akan tersedia secara komersial di masa depan, menyediakan prestasi yang sama atau bahkan lebih baik. Beberapa bahan baru juga mempunyai ciri-ciri seperti substrat fleksibel dan bentuk yang boleh disesuaikan, dan boleh disesuaikan dan dicetak pada plastik fleksibel atau bahan lain untuk menambah modul fotovoltaik baru kepada rancangan industri yang ada.

Jumlah tenaga yang dikumpulkan oleh tenaga surya berkaitan dengan pelbagai faktor seperti intensiti cahaya dan bahan fotovoltaik. Teknologi berbeza mempunyai nilai tenaga berbeza yang dikumpulkan dari kawasan unit di bawah aras cahaya berbeza, dan harga bahan juga berbeza. Oleh itu, koleksi tenaga fotovoltaik perlu mempertimbangkan persekitaran cahaya, kawasan tersedia, dan keterangan anggaran.

Kalkulator kecil adalah produk elektronik yang orang-orang sangat biasa dengan, tetapi apa yang kurang diketahui adalah bahawa pada awal 100 tahun yang lalu, kalkulator pada masa itu-mesin menambah, telah mula bergantung pada pengumpulan tenaga mekanik untuk beroperasi.

Dalam koleksi tenaga mekanik, kita menggunakan pergerakan mekanik untuk memindahkan tiang magnetik dalam kola untuk membentuk letupan tenaga, dan kemudian menangkap tenaga ini untuk transmisi tanpa wayar. Dengan bantuan mekanisme mengumpulkan dan melepaskan tenaga melalui latihan, kita boleh membuat tenaga digunakan dengan produksi, daripada disimpan dalam bateri.

Namun, pengumpulan tenaga mekanik mesti mempunyai unsur koleksi yang sepadan. Elemen sering perlu ukuran 3 sentimeter kuasa dua, dan tinggi boleh kurang dari 1 cm. Bagaimana untuk mengintegrasikan komponen untuk memenuhi keperluan tenaga peralatan, inilah yang perlu kita pertimbangkan sepenuhnya.

Pengumpulan tenaga panas mungkin teknologi yang tidak dikenali oleh orang. Dalam peranti termoelektrik, apabila suhu yang berbeza ditempatkan sebelah sebelah sebelah, tenaga dijana sesuai. Dengan tekanan yang diubah dari perbezaan suhu ini, kita boleh sedar koleksi tenaga panas.

Secara khusus dalam generator termoelektrik, kita panaskan satu hujung generator sementara menjaga hujung yang lain pada suhu rendah, sehingga perbezaan potensi muncul dalam sirkuit; dan kemudian menggunakan sirkuit penolak untuk meningkatkan tenaga untuk memenuhi keperluan operasi sirkuit terpasang. Berdasarkan prinsip ini, Atmosic dan syarikat telah bekerja sama untuk mengembangkan dan mengembangkan jam koleksi tenaga panas, yang boleh menyokong sepenuhnya fungsi jam dasar secara bebas dengan mengumpulkan panas pergelangan tangan.

Perlu dikatakan bahawa dalam koleksi tenaga panas, kita tidak hanya memerlukan sumber panas, tetapi juga radiator untuk mencipta perbezaan suhu. Kerana panas mesti terus mengalir dalam peralatan untuk menghasilkan sumber arus dan tenaga terus menerus.

Untuk sumber frekuensi radio dengan siklus tugas 100%, kuasa teori maksimum yang boleh diperoleh menurun dengan cepat semasa jarak bergerak meningkat. Apabila jarak bergerak melebihi satu meter, dalam kes 2.4 GHz, walaupun tenaga mentah yang tersedia kurang dari 100 mikrowatt. Selain itu, efisiensi pengumpul dan penyimpanan mesti dianggap. Apabila band frekuensi ditukar ke 915 MHz, peranti boleh mendapatkan tahap pengumpulan kuasa yang lebih tinggi, dan boleh mengumpulkan tenaga dua atau tiga meter, atau bahkan lima atau enam meter jauhnya.

Berbeza dari kaedah pengumpulan tenaga lain, pengumpulan tenaga frekuensi radio juga perlu mempertimbangkan peraturan komunikasi berbagai-bagai kawasan, termasuk frekuensi yang tersedia, kuasa output maksimum, dll. Hadiran ini sebenarnya mempengaruhi jumlah tenaga yang boleh dikumpulkan. Contohnya, keterangan di Eropah lebih ketat daripada yang di Amerika Utara dan Jepun, sehingga mereka biasanya hanya dapat tenaga 10 db lebih rendah dari biasa.

Sebagai inovator global dari teknologi tanpa wayar Internet benda-benda yang berkuasa rendah (IoT), Atmosic telah mengembangkan tiga teknologi inovatif: frekuensi radio-berkuasa rendah-rendah, bangun frekuensi radio, dan mengumpulkan tenaga yang dikawal untuk mencapai konsum tenaga yang rendah dan mengurangi keseluruhan aplikasi IoT bergantung pada bateri. Contohnya, kita boleh gunakan teknologi bangun frekuensi radio dalam tag keselamatan sehingga ia hanya akan aktif apabila ia dekat dengan pembaca kad. Bangun melalui pengenalan frekuensi radio juga boleh membenarkan peranti untuk beroperasi hanya bila pengumpulan tenaga diperlukan; atau bergantung pada meletakkan peranti ke dalam kotak istimewa atau dekat dengan sumber isyarat untuk mengisi peranti apabila ia tidak berjalan.

Sudah tentu, pengumpulan tenaga bukanlah rute teknikal "semuanya atau apa-apa". Kita masih boleh menggabungkan teknologi bateri dengan teknologi pengumpulan tenaga, menggunakan tenaga yang dikumpulkan dahulu melalui unit pengurusan tenaga, terus optimizasi konsumsi tenaga, dan memperpanjang hidup bateri; ia juga mungkin hanya menggunakan tenaga yang dikumpulkan dalam beberapa kes, sepenuhnya menyingkirkan dependensi pada bateri.

Atmosic telah merancang cip Bluetooth 5.0 kuasa rendah yang fokus pada aplikasi pengumpulan tenaga. Ia mempunyai banyak ciri-ciri yang membantu mengurangi konsumsi tenaga, seperti penerima bangun yang bebas dan fleksibel, yang membolehkan cip bangun hanya apabila ia menerima isyarat RF khusus, dengan itu menjaga konsumsi tenaga rendah; dan unit pengurusan kuasa terintegrasi, yang boleh mengumpulkan dan mengendalikan input tenaga berbilang, dan bahkan menyadari penggunaan "kekal" bateri dalam keadaan tertentu.

Akhirnya, teknologi pengumpulan tenaga yang dikawal disediakan oleh Atmosic menyediakan pelbagai solusi untuk masalah bateri dan kos Internet benda-benda dan peranti lain. Terdapat banyak jenis teknologi pengumpulan tenaga yang tersedia, tetapi ia bukan panacea. Kita masih perlu mempunyai pemahaman yang mendalam tentang persekitaran dan aplikasi khusus di mana kita berada, bergabung dengan dimensi anggaran dan tujuan, dan memilih penyelesaian yang paling sesuai mengikut syarat.