21 marzo 2013

Self-powered electronics architecture recorta el consumo de los sensores cien veces




Una arquitectura de electrónica desarrollada por investigadores en la Universidad de Columbia tiene el potencial de recortar el consumo de potencia de los sensores 100 veces usando operación intermitente conectada en cadena, y la luz ambiental como fuente de energía, permitiendo a los sensores del futuro cortar el cable de potencia para la supervisión de signos vitales, modelos climáticos y consumo de energía, entre otras aplicaciones.

La electrónica autoalimentada elimina la necesidad de baterías y los problemas de mantenimiento de mantener sensores y otras instalaciones de supervisión remota online 24/7.

El consumo de potencia llega a ser muy bajo cuando se empaqueta más funcionalidad en espacios más pequeños. Pero los transistores de nanoescala no son tan fiables y no pueden sostener niveles de señales grandes, requiriendo nuevos conceptos de diseño.

Usando la operación conectada en cadena intermitente – en vez de transmisión continua pueden permitir muchos tipos de sensores para reducir dramáticamente el consumo de potencia mientras todavía están proporcionando los datos necesarios para hacerlos útiles. Tales aplicaciones incluyen ropa inteligente que supervisa señales vitales y transmiten localización más desgastados durante emergencias, sensores que supervisan el consumo energético desde las paredes del interior de los nuevos edificios, o sensores que se dejan caer desde aviones para colectar y transmitir datos de modelos climáticos en regiones remotas.

Esta arquitectura usa minúsculas cantidades de luz ambiental para generar los nano-amperios de corriente en el chip para dar energía a sensores que intermitentemente muestrean el medio ambiente cuando han almacenado bastante energía para tomar una lectura. Luego en vez de dar energía a un receptor inalámbrico de largo alcance, el dispositivo rastrea su medio ambiente para encontrar su sensor vecino más cercano, al cual el sensor envía las lecturas de estilo conexión en cadena para comunicaciones de nodo a nodo. Finalmente, ya que la fiabilidad no puede ser garantizada en dispositivos tan minúsculos, se usa un algoritmo para promediar lecturas múltiples para alcanzar el nivel de exactitud deseado.

Bibliografía:

Self-powered electronics architecture cuts consumption of sensors by 100 times. Microwave Engineering Europe January/February 2013
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