По оценкам экспертов, к 2025 число устройств интернета вещей — встроенных во все на свете сенсоров, собирающих данные в реальном времени — достигнет 75 млрд. Проблема в том, что всем им понадобятся батареи, которые придется постоянно заменять, пишет MIT News.
Для того чтобы этого избежать, инженеры из Массачусетского технологического придумали фотогальванические элементы из перовскитовой пленки. Для нетребовательных датчиков энергии хватит и на солнце, и в тускло освещенном помещении.
Более того, в ходе экспериментов выяснилось, что солнечная энергия дает сенсорам значительный прирост энергии и обеспечивает большую дистанцию передачи данных. Кроме того, на одну RFID-метку можно поместить сразу несколько сенсоров.
«В будущем вокруг нас будут миллиарды сенсоров. Понадобится уйма батарей, которые придется постоянно перезаряжать. Но что если они смогут питаться самостоятельно от рассеянного света? Тогда можно разместить их и забыть на месяцы или годы, — описывает перспективы Сай Нитхин Кантаредди, студент MIT и участник проекта. — Улучшенные RFID-метки с устройствами для сбора энергии подходят для широкого спектра задач».
В качестве эксперимента инженеры использовали такие датчики для постоянного наблюдения за колебаниями температуры в помещении и под открытым небом в течение нескольких дней. Данные собирались без перебоев, а дистанция была на пять метров больше, чем у обычных RFID-меток.
Увеличение расстояния означает, кроме прочего, то, что один считыватель можно применять для сбора информации с большего числа сенсоров. То есть разворачивать всю систему станет дешевле.
В зависимости от факторов окружающей среды — влажности или температуры — сенсоры могут работать вне помещений месяцами или даже годами, прежде чем разрушатся настолько, что потребуется их заменить. Такая конструкция удобна, например, для наблюдения за почвой, отслеживания грузов или контроля за расходом энергии в здании.
Год назад в MIT нашли способ превращать пассивные RFID-метки в активные сенсоры. Это еще один способ продлить срок службы. Они взяли за основу чип, приспособили его к антенне и построили вокруг запоминающего устройства простую схему, позволяющую ему менять режим при получении внешнего сигнала.
