Hvordan omgivende energi kunne drive tingenes internet

Internet of things (IoT) refererer til et netværk af fysiske enheder, der er forbundet til internettet og kan indsamle og udveksle data. Disse enheder kan variere fra små sensorer og aktuatorer til større enheder som smarte husholdningsapparater og industrielt udstyr.

Kombinationen af ​​omgivende energi og IoT har potentialet til at drive IoT-enheder og netværk uden at være afhængig af traditionelle strømkilder såsom batterier eller stikkontakter. Dette kan især være nyttigt for IoT-enheder, der er installeret i fjerntliggende eller svært tilgængelige områder og kan forlænge enheders batterilevetid.

Her er et par måder, hvorpå omgivende energi kan drive IoT-enheder:

1. Solenergi:

- Solpaneler kan bruges til at omdanne sollys til elektrisk energi. Dette kan gøres ved at installere små solpaneler på selve IoT-enhederne eller ved at bruge solcelledrevne basestationer eller ladestationer.

2. Vindenergi:

- Vindmøller kan bruges til at omdanne vindens kinetiske energi til elektrisk energi. Små vindmøller kan bruges til at drive individuelle enheder, eller større vindmøller kan bruges til at generere strøm til flere enheder eller et netværk af enheder.

3. Kinetisk energi:

- Kinetisk energi kan genereres fra bevægelse eller vibrationer. For eksempel kan piezoelektriske materialer bruges til at omdanne mekanisk energi til elektrisk energi. Dette kan være nyttigt til at forsyne enheder, der er udsat for vibrationer eller bevægelse, såsom wearables eller sensorer, der er fastgjort til bevægelige genstande.

4. Termisk energi:

- Termisk energi kan genereres fra varmekilder, såsom den menneskelige krop eller den varme, der genereres af elektroniske komponenter. Termoelektriske generatorer kan bruges til at omdanne varmeenergi til elektrisk energi, hvilket gør dem velegnede til at drive enheder i miljøer med temperaturforskelle.

5. Radiofrekvens (RF) energihøst:

- Radiobølger er en kilde til omgivende energi, der kan høstes ved hjælp af RF-antenner. Denne energi kan bruges til at drive IoT-enheder med lav effekt, såsom sensorer eller beacons, der kun kræver små mængder energi for at fungere.

Udfordringer og begrænsninger:

Selvom omgivelsesenergi har potentialet til at drive IoT-enheder, er der visse udfordringer og begrænsninger at overveje:

1. Intermitterende: Omgivende energikilder kan være intermitterende, hvilket betyder, at de muligvis ikke er tilgængelige eller pålidelige på alle tidspunkter. For eksempel er solenergi kun tilgængelig i løbet af dagen, og vindenergi afhænger af tilstedeværelsen af ​​vind.

2. Variabilitet: Omgivende energikilder kan også variere med hensyn til mængden af ​​energi, de leverer. For eksempel afhænger mængden af ​​tilgængelig solenergi af faktorer som vejrforhold og beliggenhed, og mængden af ​​tilgængelig vindenergi afhænger af vindhastigheden.

3. Enhedskrav: IoT-enheder, der er designet til at blive drevet af omgivende energi, skal være energieffektive og have lavt strømbehov for at maksimere effektiviteten af ​​energihøstsystemet.

4. Omkostninger og kompleksitet: Implementering af omgivende energihøstsystemer kan være mere kompleks og omkostningstung sammenlignet med traditionelle strømkilder, især til små IoT-implementeringer.

Forskning og fremskridt:

Forsknings- og udviklingsindsatser er i gang for at løse disse udfordringer og begrænsninger. Fremskridt inden for energihøstteknologier, energieffektivt IoT-enhedsdesign og optimeringsalgoritmer kan forbedre pålideligheden og effektiviteten af ​​omgivende energidrevne IoT-netværk.

Samlet set tilbyder omgivende energihøst en bæredygtig og omkostningseffektiv tilgang til at drive IoT-enheder og udvide rækkevidden af ​​IoT-netværk i forskellige applikationer.