Wijzers voeden klok uit HF-signalen
Moderne huizen zitten vol met radiosignalen, vooral van WiFi, mobiele telefoon, TV en radio. Het is misschien niet veel, maar het is gratis energie. Dat bracht de winnaar van EW BrightSparks 2018, Chaoyun Song van Liverpool University, op het idee om te onderzoeken of de wijzers van een elektronische klok zouden kunnen werken als antennes voor het opvangen van de draadloze energie van signalen uit de omgeving, om bijvoorbeeld slimme sensoren en IoT/IIoT-apparaten te voeden. Het resultaat van Chaoyun’s onderzoek was een batterijloze kwartsklok met sensorfuncties.
Moderne huizen zitten vol met radiosignalen, vooral van WiFi, mobiele telefoon, TV en radio. Het is misschien niet veel, maar het is gratis energie. Dat bracht de winnaar van EW BrightSparks 2018, Chaoyun Song van Liverpool University, op het idee om te onderzoeken of de wijzers van een elektronische klok zouden kunnen werken als antennes voor het opvangen van de draadloze energie van signalen uit de omgeving, om bijvoorbeeld slimme sensoren en IoT/IIoT-apparaten te voeden.
Het resultaat van Chaoyun’s onderzoek was een batterijloze kwartsklok met sensorfuncties.
Chaoyun Song vertelde: “We hebben in dit project breedbandige gelijkricht-antennetechnologie ontwikkeld, zogenaamde rectennas, die de energie van HF-signalen uit een frequentiespectrum kunnen opvangen en gelijkrichten. We hebben daarbij belangrijke problemen overwonnen in de integratie van de antenne met de schakeling, met name door een aantal nieuwe technieken voor impedantie-aanpassing.”
“Wat nog belangrijker is: we hebben ook een heel nieuwe techniek uitgevonden voor het effectief integreren van de antenne met de gelijkricht- en energiemanagementschakeling zonder extra aanpassingsnetwerken en componenten. Dat reduceert de kosten, het vermogensverlies en de complexiteit van het fabriceren van het product. Er is voor deze technologie een patent verkregen in de Verenigde Staten (US Patent 9.966.656) en die is aangekocht door een bedrijf in de USA.”
De volledige details van dit werk zijn gepubliceerd bij de IEEE, zie Novel Quartz Clock with Integrated Wireless Energy Harvesting and Sensing Functions“, IEEE Transactions on Industrial Electronics (mei 2018). “Eén van onze recente prestaties in dit project is dat we de eerste batterijloze kwartsklok met draadloze sensorfuncties ter wereld hebben ontwikkeld. De wijzers zijn gebruikt als antennes voor het rechtstreeks aftasten en opvangen van de draadloze energie van signalen in de omgeving. Dus het eindproduct van dit ontwerp heeft alleen een klein printje met een gelijkrichtschakeling nodig op de klok.”
“De klok kan gemakkelijk worden gevoed uit het signaal van een standaard WiFi-router. De geoogste energie wordt ook nog eens gebruikt voor het voeden van een draadloze omgevingssensor die is geïntegreerd in de klok. De sensor kan informatie over de temperatuur, luchtvochtigheid, luchtdruk, geluidsdruk, luchtkwaliteit en lichtintensiteit verzenden via een GPRSbee-, Bluetooth of LoRaWAN-netwerk.”
Deze klok kan zichzelf van energie voorzien en is geschikt voor gebruik als een slim binnen-weerstation of slimme sensor.
Bron: Electronics Weekly.
Het resultaat van Chaoyun’s onderzoek was een batterijloze kwartsklok met sensorfuncties.
Chaoyun Song vertelde: “We hebben in dit project breedbandige gelijkricht-antennetechnologie ontwikkeld, zogenaamde rectennas, die de energie van HF-signalen uit een frequentiespectrum kunnen opvangen en gelijkrichten. We hebben daarbij belangrijke problemen overwonnen in de integratie van de antenne met de schakeling, met name door een aantal nieuwe technieken voor impedantie-aanpassing.”
“Wat nog belangrijker is: we hebben ook een heel nieuwe techniek uitgevonden voor het effectief integreren van de antenne met de gelijkricht- en energiemanagementschakeling zonder extra aanpassingsnetwerken en componenten. Dat reduceert de kosten, het vermogensverlies en de complexiteit van het fabriceren van het product. Er is voor deze technologie een patent verkregen in de Verenigde Staten (US Patent 9.966.656) en die is aangekocht door een bedrijf in de USA.”
De volledige details van dit werk zijn gepubliceerd bij de IEEE, zie Novel Quartz Clock with Integrated Wireless Energy Harvesting and Sensing Functions“, IEEE Transactions on Industrial Electronics (mei 2018). “Eén van onze recente prestaties in dit project is dat we de eerste batterijloze kwartsklok met draadloze sensorfuncties ter wereld hebben ontwikkeld. De wijzers zijn gebruikt als antennes voor het rechtstreeks aftasten en opvangen van de draadloze energie van signalen in de omgeving. Dus het eindproduct van dit ontwerp heeft alleen een klein printje met een gelijkrichtschakeling nodig op de klok.”
“De klok kan gemakkelijk worden gevoed uit het signaal van een standaard WiFi-router. De geoogste energie wordt ook nog eens gebruikt voor het voeden van een draadloze omgevingssensor die is geïntegreerd in de klok. De sensor kan informatie over de temperatuur, luchtvochtigheid, luchtdruk, geluidsdruk, luchtkwaliteit en lichtintensiteit verzenden via een GPRSbee-, Bluetooth of LoRaWAN-netwerk.”
Deze klok kan zichzelf van energie voorzien en is geschikt voor gebruik als een slim binnen-weerstation of slimme sensor.
Bron: Electronics Weekly.
