Умные микрочипы способны работать с полностью разряженной батареей

Команда инженеров разработала инновационный микрочип под названием BATLESS, который может продолжать работать, даже когда батарея разряжается.

Сегодня в устройствах Интернета Вещей (IoT) батареи занимают намного больше места, чем интегрированный чип, который они питают. Стоят они также в три раза больше его. Попытки миниатюризации источников питания приводят только к тому, что автономные датчики IoT чаще отключаются из-за исчерпания заряда батареи.

В качестве возможного способа выхода из этого технологического тупика, команда инженеров Национального университета Сингапура (NUS) разработала инновационный микрочип BATLESS, в котором применила инновационную технику управления энергопотреблением.

BATLESS самозапускается и продолжает работу при израсходованном ресурсе батареи, используя только крошечный солнечный элемент. Команда продемонстрировала это при освещенности в помещении в 50 люкс, что эквивалентно тусклому свету, доступному в сумерках. Это делает BATLESS независимым от батареи и решает все проблемы подобных чипов.

Подход, продемонстрированный на международной конференции ISSCC 2018 в Сан Франциско (штат Калифорния), открывает возможность уменьшения габаритов батареи для датчиков IoT примерно в 10 раз.

Когда батарея заряжена, чип работает в режиме минимальной энергии, максимально экономно расходующем её заряд. После опустошения батареи, устройство переключается в режим минимальной мощности, в котором потребляет примерно половину нановатта — в миллиард раз меньше, чем смартфон во время звонка. Уменьшенного быстродействия хватает его 16-разрядном микроконтроллеру, чтобы выполнять измерения и протоколировать эту информацию. Беспроводная пересылка накопленных данных в облако производится после восстановления заряда батареи.

При такой схеме чипу для работы достаточно батареи, размером всего несколько миллиметров, и встроенного солнечного элемента площадью 0,5 мм2 или генератора электричества из тепла, вибраций и т.п.

Команда NUS Engineering работает над новыми решениями для создания полностью автономных систем, которые охватывают всю цепочку сигналов от датчиков до беспроводной связи, тем самым расширяя текущую работу с микроконтроллерами и управлением питания. 

Исследовательская группа стремится продемонстрировать решение, которое уменьшит батарею до миллиметров, а перспективная цель -  полностью избавиться от необходимости в батарее. Это станет важным шагом на пути к реализации концепции IoT во всем мире, а также сделает планету более зеленой и умной. опубликовано econet.ru  Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet