San Diegon yliopiston uusi herätinpiiri (WuFX) voi merkittävästi vähentää tai poistaa tarpeen vaihtaa paristoja IoT-laitteisiin. Uutuuspiiri herättää kohdelaitteen vain kun sen halutaan kommunikoivan tai tekevän jotain.

Herättämällä langaton laite vain tarvittaessa, kuvan herätevastaanotin voi vähentää kohteen virrankulutusta ja pidentää akun käyttöaikaa.  Nykyisin monet järjestelmät reagoivat säännöllisin välein vaikka jatkuvalle kommunikoinnille ei olisikaan tarvetta.

Tärkeä osa uuden vastaanottimen suunnittelua perustuu yhdeksän gigahertsin taajuuksiin. Perinteisiä ratkaisuja korkeammat taajuudet antoivat mahdollisuuden pienentää kaikkia osakomponentteja, mikä tuotti ainakin 20 kertaa pienemmän ratkaisun kuin aiemmat nanowattitason kokeilut.

Tutkijoiden WuRX toteutettiin 65- (RF) ja 180 nanometrin (BB) CMOS:lla ja se saavuttaa -69. 5- ja -64 –dBm herkkyydet antennilla tai ilman. Piirin pinta-ala on supistettu 4,55 neliösenttimetriin.

Herätevastaanotin voi myös toimia hyvin laajalla lämpötila-alueella välillä -10 °C – 40 °C.

”Lisäämällä järjestelmään herättävän vastaanottimen, voisimme parantaa pienten Internet-laitteiden akun kestoa kuukausista vuosiin’’, kertoo UC San Diegon professori Patrick Mercier.

Muitakin ratkaisuja on. Esimerkiksi ilman teholähdettä toimivia radiotaajuisesti luettavia antureita käytetään esimerkiksi ihmiskehon elintärkeiden fysiologisten tekijöiden seuraamiseen.

Tällaiset passiiviset mikrotunnistimet kärsivät huonoista datan laadusta ja herkkyydestä, mikä johtuu niiden toimintaympäristöistä ja kokovaatimuksista. Tämän alan uusimmat tutkimusratkaisut hakeutuvatkin edistyksiin kvanttimekaniikan ja optiikan alalla.

Lisää: Nanobitteja.fi (LINKKI), San Diegon yliopiston tiedoteuutinen (LINKKI) ja tutkijoiden tiedeartikkeli (LINKKI)

Kuva: David Baillot/UC San Diego Jacobs School of Engineering