Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Inteligentne czujniki pobierają darmową energię elektryczną z otoczenia

Zasilanie sieci bezprzewodowych ze źródeł energii odnawialnej może przyczynić się do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych oraz zużycia energii elektrycznej przez sieci. Naukowcy z UE połączyli komunikację bezprzewodowych sieci sensorycznych z technologią zbierania energii, aby umożliwić skuteczniejsze i bardziej przyjazne dla środowiska monitorowanie środowiska i używanie sieci czujników miejskich.
Inteligentne czujniki pobierają darmową energię elektryczną z otoczenia
Ograniczona pojemność akumulatorów w połączeniu z pogorszeniem ich wydajności w czasie stanowi nieustanne zagrożenie dla ciągłości łączności bezprzewodowej, która ma kluczowe znaczenie dla bezpiecznego i efektywnego działania bezprzewodowych sieci sensorowych (WSN). Ponadto w miarę jak powstaje coraz więcej WSN, utylizacja zużytych baterii staje się problemem w kontekście ochrony środowiska.

W ramach projektu SWAP (Symbiotic wireless autonomous powered system) naukowcy opracowali nową technologię, umożliwiającą czujnikom bezprzewodowym pozyskiwanie energii z otoczenia (ze źródeł fotowoltaicznych i termalnych). Czujniki takie można z łatwością zamontować w dowolnym miejscu, a ponadto są one autonomiczne i nie wpływają negatywnie na środowisko. Zespół SWAP opracował zaawansowaną platformę sensoryczną, składającą się z wysokowydajnego nadajnika-odbiornika pracującego w zakresie częstotliwości radiowych, mikrokontrolera małej mocy, akumulatora energii i modularnego systemu zbierania energii.

Badacze przeprowadzili z powodzeniem prace nad systemem SWAP, zarówno w zakresie konstrukcji sprzętu, jak i oprogramowania komunikacyjnego. Analiza najnowocześniejszych urządzeń bezprzewodowych, technologii zbierania energii i algorytmów kompresji stratnej (tj. takich, w których część informacji jest tracona) wyznaczyła drogę do opracowania konstrukcji prototypu. Łączy on możliwości obliczeniowe ze zmniejszonym zużyciem energii i protokołem komunikacyjnym zgodnym ze standardami IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) i IETF (Internet Engineering Task Force).

Aby przetestować działanie czujników bez akumulatorów, wybrano dostępny na rynku węzeł czujników. Rejestrator danych LoadSensing, który przechwytuje emisje z routera Wi-Fi, bezprzewodowo przesyła dane w czasie rzeczywistym. Film wideo przedstawiający działanie czujnika LoadSensing można znaleźć na stronie internetowej SWAP.

Prototyp SWAP oznacza ważny postęp w dziedzinie WSN dzięki połączeniu elektromagnetycznego systemu zbierającego energię z systemem solarnym. Wymienne systemy zbierające energię są najlepszym rozwiązaniem w wielu różnych środowiskach. Omawiany projekt może zatem doprowadzić do stworzenia WSN, które można będzie ładować z systemów elektromagnetycznych i solarnych umieszczonych na elektromagnetycznym podłożu z materiału tekstylnego, politereftalanu etylenu lub papieru.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Elektryczność, energia odnawialna, zbieranie energii, monitorowanie środowiska, bezprzewodowe sieci sensorowe
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę