Internet stvari ili Internet of Things (IoT) ubrzano raste, kako im se pridružuju goleme količine spojenih tehnologija, bogate senzorima i "nabrijane" da mjere svijet koji ih okružuje.
No što će napajati svu tu povezanu elektroničku tehnologiju? To je pitanje kojim se bave u "Towards Zero-Power Electronics" inicijativi u Fraunhofer-Gesellschaft, najvećoj europskoj instituciji za primijenjena istraživanja.
"To kako se bavimo proždiranjem električnog napajanja u internetu stvari se mora promijeniti", kaže Erik Jung sa Fraunhofer Instituta u Berlinu.
Termin "nula napajanja/struje", kaže, ilustrira smjer u kojem se kreće njegovo istraživanje, iako je krajnji cilj izrazito daleko. Pravo je fokus na elektronici koja troši najmanje moguće kako bi se popravila slika energetske efikasnosti.
"Kad god vam elektronika mora sažvakati neke podatke ili ih negdje poslati, pojesti će se određena količina energije. Nema bijega od toga, no možemo raditi na tome da se sve to radi s najmanjim mogućim ulogom energije", kaže Jung.
US National Science Foundation kaže kako će IoT do 2020. biti sadržan od trilijuna senzora. Za neke od tih senzora, spojene na mašineriju sa svojim vlastitim izvorom energije, napajanje, piše Financial Times, neće biti problem.
Tamo gdje će se koristiti bežični senzori, nameće se pitanje jačine baterija kao i troškova održavanja.
Dio istraživanja u Fraunhoferu fokusira se na razvoj tehnologija koje će "buditi" tehnologiju tek onda kada trebaju obraditi neku naredbu ili zadatak.
Kada se koriste u aplikacijama koje su krcate senzorima ove će "budilice" značiti da će sustav biti tri puta efikasniji. Još jedna stvar na kojoj rade je razvoj baterija na čipu. Koristi se nanotehnologija kako bi se napravile male udubine na poluvodičima ili mikrokontrolerima, koji mogu nositi elektrolit ili električni kondenzator kako bi se ta komponenta napajala.
Treće područje interesa za Fraunhofer, i brojne druge organizacije, je skladištenje energije dobivene iz okoliša dok su elementi koji generiraju energiju inkorporirani u elektroničke sisteme. To može uključivati solarne ćelije, piezoelektrične elemente i termoelektrične elemente kako bi se sunčeva energija, vibracije i toplina pretvorili u napajanje.
Ideja je kako bi skladištenje energije produžilo život baterijama, ili čak uklonilo potrebu za baterijama u cjelini. Problem je što količina energije koja se skuplja iz okoliša jako varira, ako padnu temperature ili sunce ne sja kao inače IoT sustavi ne mogu sakupiti i prebaciti dovoljno podataka.
Takvi bi sustavi uskoro mogli biti vidljivi u svakodnevnim predmetima. U Velikoj Britaniji je Drayson Technologies razvio Freevolt, sustav koji skuplja energiju (radiofrekvencija - RF) koju kreiraju mobiteli i WiFi transmisije.
Drayson je tu tehnologiju prvo koristio kako bi nadgledali razine onečišćenja kroz Cleanspace tags tehnologiju, a sada to žele ugraditi u kreditne kartice.
"Pametne kartice postaju sve sigurnije no poput mnogih tehnologija treba im još energije kako bi dosegle nivo sigurnosti i privatnosti koji tržište traži", kaže utemeljitelj kompanije Lord Drayson, nekadašnji ministar znanosti laburističke vlade.
Kreditna kartica opremljena Freevolt tehnologijom "hvata" RF energiju kada ga se približi čitačima kartica ili pametnim telefonima, a ta se energija onda koristi kako bi se napajale sve moguće funkcije za sigurnost. I znanstvenici sa University of Washington demonstrirali su telefon bez baterija, koji radi tako što sakuplja energiju ili radio signala ili svjetla.
"Ako želimo postići da se koristi samo frakcija energije ovog što se troši danas moram o ozbiljno razmisliti o tome kako se telefoni i sve ostalo dizajnira", kaže Shyam Gollakota, profesor računarstva s Paul G Allen School of Computer Science & Engineering.
