Цел: 1 км радиовръзка и 10 години батерия – чип на Fraunhofer за сензорни мрежи
Fraunhofer IPMS и Техническият университет в Хамбург създадоха микромеханичен усилвател за т.нар. приемници за събуждане. Сензорите на батерии да предават по-далеч и пак да издържат дълго.
Символна снимка · Снимка: Stephan Brosnan, CSIRO / Wikimedia Commons, CC BY 3.0 (изрязана и мащабирана)
Безжичните сензори на батерии, които следят например съоръжения или сгради, са изправени пред компромис: голям обхват означава повече разход на енергия. Институтът за фотонни микросистеми Fraunhofer IPMS представи във вторник резултатите от проекта MEMS-ParAmps, в който участваха и Техническият университет в Хамбург и партньорът от Лужица Actemium BEA. В центъра е т.нар. приемник за събуждане (wake-up receiver). Той държи сензорния възел постоянно готов за приемане, без да включва основната електроника, и консумира много малко енергия. Досега обаче чувствителността му беше ограничена – а с това и обхватът.
Затова изследователите поставят пред приемника параметричен усилвател на основата на микромеханични елементи (MEMS). Ключов е микромеханично настройваем кондензатор, т.нар. варактор, който се възбужда с импулси на напрежение от около 3,3 микроджаула. Целта е батерията да издържа до десет години, а обхватът да достига до един километър на открито. „Досега трябваше да се избира между голям обхват и дълъг живот на батерията“, каза ръководителят на проекта Михаел Щолц от Fraunhofer IPMS. По думите му новият усилвателен чип трябва да съчетае двете.
Според съобщението осъществимостта засега е доказана теоретично и със симулации; измервания на обхвата на терен институтът не посочва. Екипът адаптира и съществуващ радиопротокол за големи разстояния между сензорите. Това е било също толкова важно, колкото и самият хардуер, каза Александер Кьолпин от Техническия университет в Хамбург. Проектът беше финансиран от Германската изследователска общност и Fraunhofer и продължи от октомври 2021 г. до януари 2026 г.