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Startups e acadêmicos focam em energia para IoT

As baterias representam um problema de design para dispositivos de Internet de Coisas, especialmente aqueles usados em redes muito densas ou amplamente distribuídas

Por Mary Catherine O'Connor

23 de dezembro de 2016 - Depois de uma série de ataques de negação de serviço (DDoS), que derrubaram milhares de dispositivos de Internet de Coisas (IoT) mal protegidos e depois de anos de avisos de especialistas em segurança de que esse evento era provável, a indústria de IoT está finalmente começando a projetar melhores recursos de segurança digital em produtos. Mas há um outro elefante na sala, quando se trata da viabilidade a longo prazo e sustentabilidade da tecnologia IoT: as muitas deficiências dos dispositivos alimentados por bateria.

Os ciclos de vida das baterias variam muito, dependendo do número de sensores suportados, da quantidade de dados coletados e da frequência com que cada bateria coleta e transmite dados. Em alguns casos de uso, uma rede de dispositivos IoT distribuídos pode funcionar por mais de uma década antes de sua bateria precisar ser substituída. Em outros, as baterias podem durar apenas dez meses ou um ano. Em ambos os casos, a bateria representa frequentemente um calcanhar de Aquiles.

Mas não tem de ser assim, diz Lord Paul Drayson, empresário e político britânico. Durante a década de 1990, ele dirigiu uma empresa de biotecnologia bem-sucedida, em seguida, serviu em uma série de posições do governo britânico antes de entrar em corridas de veículos elétricos e, em 2015, fundar a Drayson Technologies para, em parte, resolver o problema de energia IoT.

"Os sensores individuais têm requisitos de energia que se somam e, se você olhar para IoT na perspectiva do sistema, você percebe que, a menos que a energia e os dados sejam endereçados, a IoT não atingirá seu potencial", diz Drayson. Além dos custos de materiais, problemas de descarte e implicações trabalhistas que os sensores de IoT operados por bateria apresentam, observa, há também o problema com o lítio, que é um recurso limitado.

A Drayson Technologies obteve e arquivou várias patentes utilizadas na Freevolt, uma técnica de colheita de energia que usa radiofrequência (RF) ambiental para sensores de carga. A Drayson Technologies também desenvolve software de aprendizado de máquina para gerenciar redes de IoT e criar redes de sensores inteligentes usadas em aplicativos de negócios.

A Drayson Technologies comercializou a Freevolt através do CleanSpace, um projeto no qual indivíduos (incluindo um grupo de mensageiros de bicicletas de Londres) usam sensores que rastreiam o monóxido de carbono e a temperatura ambiente e transportam esses dados para o telefone celular de uma operadora por meio de uma conexão Bluetooth. Os sensores contêm um transmissor dedicado que basicamente fareja energia de RF ambiente. Uma vez que uma densidade de RF suficiente está disponível, ele usa a transferência de energia indutiva para carregar o dispositivo. Os dados de sensor coletados são usados para crowdsource um mapa em tempo real de qualidade do ar de Londres e, através de parcerias com empresas, indivíduos que carregam o dispositivo CleanSpace recebem descontos se conduzirem menos, aumentando assim a sua contribuição pessoal para reduzir a poluição do ar.

"A densidade de energia de ambiente RF está subindo o tempo todo", afirma Drayson. "Assim, a funcionalidade [de dispositivos de colheita de energia] vai aumentar". No entanto, explica, quando as técnicas de colheita de energia são aplicadas, a eficiência energética deve ser projetada em tudo, desde o projeto do circuito para o software, para a forma como os dispositivos são programados. Para controlar essas variáveis, a Drayson Technologies está implantando soluções de ponta a ponta.