Wake-up chip verlengt de levensduur van een batterij

Een nieuwe energiesparende chip uit de laboratoria van de UCSD (University of California San Diego) spaart batterijen van IoT-toepassingen en mobiele apparaten in aanzienlijke mate – of kan die compleet elimineren. Het apparaat dat ermee is uitgerust, wordt namelijk alleen geactiveerd wanneer het moet communiceren en zijn functie moet vervullen – anders blijft het inactief.

De technologie is met name geschikt voor toepassingen die niet altijd gegevens hoeven te versturen, zoals IoT-apparaten of draagbare gezondheidsmonitors die slechts een paar maal per dag metingen uitvoeren. Deze apparaten weten echter niet precies wanneer ze op een netwerk moeten inloggen. Daarom worden ze regelmatig gewekt, zelfs als er niets te communiceren valt, en daarbij wordt onnodige energie verbruikt. Met een speciale wake-up chip konden de onderzoekers de batterij-levensduur van kleine IoT-apparaten van maanden verlengen tot jaren.

Wake-up chip

Het UCSD-onderzoeksteam publiceerde hun bevindingen onder de pakkende titel “A 22.3 nW, 4.55 cm² Temperature-Robust Wake-up Receiver Achieving a Sensitivity of -69.5 dBm at 9 GHz” in de IEEE Journal of Solid State Circuits. De ontvanger is een extreem energiezuinige chip die continu op een bepaald radiosignaal (de weksignatuur) let die aangeeft wanneer het hoofdapparaat moet worden gewekt. Daarvoor is slechts 22,3 nW nodig!

De wake-up signalen hebben een frequentie van 9 GHz, dus in het bereik van satellietcommunicatie, luchtverkeersleiding en voertuig-snelheidsdetectie. Hierdoor passen de antenne en andere off-chip componenten in een zeer kleine behuizing. Het werktemperatuurbereik loopt van –10 °C tot +40 °C. Vooral voor buitengebruik moet een applicatie in een groot temperatuurbereik kunnen werken.