来源: 时间:2022-08-08 12:35:04
科学家们开发了一种新颖的微芯片,该微芯片可以使用非常小的太阳能电池在昏暗的光线下运行,这一进步可以为支持物联网的传感器供电。物联网 (IoT) 虽然仍处于起步阶段,但正在塑造许多行业的未来,也将以重大方式影响我们的日常生活。
将物联网设备从概念转移到现实的关键挑战之一是在严格约束的能源下进行长期运行,从而要求极高的功率效率。物联网设备 (例如传感器) 通常大规模部署,并且部署在通常偏远且难以定期服务的地方,因此使其自给自足至关重要。
<iframe src = "// players.brightcove.net/5757251836001/zyu0hpzif_default/index.html?视频id = 5765013218001" allowfullscreen = "" webkitallowfullscreen = "" mozallowfullscreen = "></iframe>目前,物联网设备中的电池比它们供电的单个芯片大得多,价格高达三倍。它们的大小由传感器节点寿命决定,这直接影响它们需要改变的频率。这对维护成本和处理电池时对环境的影响具有重要影响。为了延长整体寿命,通常通过从环境中收集一些有限的功率 (例如使用太阳能电池) 来缓慢地对电池进行充电。但是,现有的IoT设备无法在没有电池的情况下运行,并且小型电池完全放电的频率更高。因此,电池小型化通常会导致IoT设备的高度不连续运行,因为每次电池耗尽能量时它们都会停止运行。
为了解决这一技术差距,新加坡国立大学 (NUS) 的科学家开发了一种名为BATLESS的微芯片,即使电池耗尽能量,它也可以继续运行。BATLESS采用新颖的电源管理技术设计,可使用非常小的片上太阳能电池,在昏暗的灯光下自动启动并继续运行,而无需任何电池辅助。这项研究突破大大减少了为物联网传感器节点供电所需的电池尺寸,使其体积更小,生产成本更低。
“我们已经证明,用于物联网设备的电池可以大幅收缩,因为它们并不总是需要保持连续运行,” NUS研究团队负责人Massimo Alioto说。“解决这个基本问题是在不使用电池的情况下实现物联网传感器节点的最终愿景的重大进步,并将为拥有一万亿个物联网设备的世界铺平道路,” NUS副教授Alioto说。BATLESS配备了一种新的电源管理技术,该技术使操作能够自启动,同时由微型片上太阳能电池直接供电,而无需电池辅助。
研究小组在室内光照强度下进行了演示,相当于黄昏时的暗光。这使得BATLESS对电池的可用性漠不关心,解决了以前在无电池芯片中尚未解决的挑战。
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