A vezeték nélküli érzékelők figyelhetik például az épületek víz- és áramfogyasztását, segíthetnek előrejelezni, hogy egy gépnek mikor lesz szüksége karbantartásra, vagy egy csővezeték mikor törhet el, de figyelmeztethetnek arra is, ha a felhasználó túl sok időt töltött a napon, és bőrét a leégés veszélye fenyegeti, vagy a babát tisztába kell tenni.
Mindezek a szenzorok a dolgok internetére csatlakoznak, amely napról napra nagyobb. A Gartner előrejelzése szerint 2020-ra több mint 26 millió eszköz kommunikál majd ezen a hálózaton, és jelentős részük egyszerű érzékelő lesz.
De mi történik, amikor az érzékelő akkumulátora lemerül?
- A vezeték nélküli szenzorokból kialakított hálózatok azért nem terjedhettek el szélesebb körben mind a mai napig, mert időnként ki kell cserélni bennük az akkumulátort - mondta dr. Salman Durrani, az Ausztrál Nemzeti Egyetem mérnöki kutatásokat végző iskolájának munkatársa testvérlapunk, a CIO magazin ottani kiadásának. - A különböző területeken, például az okosépületekben, az egészségügyi alkalmazásokban vagy a vadon élő állatok monitorozásában használt szenzorok akkumulátorait pedig gyakran igen körülményes cserélni.
Durrani csoportja ezért ún. energiabetakarító érzékelők kifejlesztésén dolgozik, amelyek akkumulátor nélkül működnének, és ehhez maguk állítanák elő a szükséges energiát. A kutatók által az IEEE tudományos folyóiratban közzétett tanulmány (Energy Harvesting Wireless Sensor Networks: Delay Analysis Considering Energy Costs of Sensing and Transmission) szerint ez az elképzelés a gyakorlatban is megvalósítható.
A szenzorok a megújuló energiaforrásokat, például a napenergiát hasznosítanák, de olyan, a környezetükben elérhető forrásokból is nyerhetnének energiát, mint például a távközlési cégek által telepített rádiótornyok és mobil hálózatokat alkotó alapállomások kibocsátott jelei.
- Ezzel a megoldással jelentősen megnövelhetnénk a vezeték nélküli érzékelők élettartamát - mondta Durrani. - Az energia begyűjtésének ez a módja azonban kiszámíthatatlan, ami jelentős késleltetést okozhat az érzékelésben és az adatok továbbításában.
Míg a korábbi kutatások kizárólag a szenzorok által gyűjtött adatok továbbításához szükséges energiával foglalkoztak, Durrani csapatának figyelme az érzékeléshez felhasznált energiára is kiterjedt.
Modelljük alapján az érzékeléshez és a kommunikációhoz szükséges energiát is figyelembe véve az érzékelők begyűjtött energiával is működtethetők, azonban az időbeni adattovábbítás és a kevésbé gyakori frissítések tekintetében kompromisszumokat kell kötni.
Durrani szerint egy lépéssel közelebb kerültünk az akkumulátor nélküli szenzorok kifejlesztéséhez, de pár évet még biztosan dolgozni kell a technológián.
- Ha ezen a módon megoldhatjuk a vezeték nélküli érzékelők akkumulátorcseréjével járó problémát - mondta a kutató -, akkor hosszú időn keresztül működő monitorozó eszközöket telepíthetünk az egészségügy, a mezőgazdaság és a bányászat területén, valamint a vadvilág és a kritikus infrastruktúrák védelmében.
