Senzori, radijski oda\u0161ilja\u010di i GPS moduli imaju vrlo malu potro\u0161nju energije. Sve \u0161to je potrebno da ih se pokrene je nekoliko miliwata. Energija iz okoli\u0161a – iz izvora kao \u0161to su svjetlo ili vibracije – mo\u017ee biti dovoljna da zadovolji te zahtjeve. Novi ure\u0111aj za mjerenje mo\u017ee odrediti da li je energetski potencijal takvih izvora dovoljno visok.<\/p>\n
Zamislite teretni vlak koji juri krajolikom velikim brzinama, dok se vagoni truckaju po pruzi. Vagoni se grubo drmaju, naprijed i natrag. \u0160to je pruga grublja, vagoni se ja\u010de tresu. Ove vibracije pru\u017eaju dovoljno energije za punjenje male elektroni\u010dke opreme. To je na\u010din kako senzori koji prate temperaturu u hladnjaku automobila ili GPS prijemnike mogu dobiti struju koja im je potrebna za rad.<\/p>\n
Stru\u010dnjaci ovu tehnologiju nazivaju “energetskom berbom”, gdje se energija dobiva od svakodnevnih izvora kao \u0161to su razlike u temperaturi ili tlaku, zra\u010dnih struja, mehani\u010dkih pokreta ili vibracija. No je li to stvarno dovoljno za opskrbu elektroni\u010dkih mikro sustava? Odgovor daje ure\u0111aj za prikupljanje podataka koji se tako\u0111er instalira na plo\u010du, proizvod njema\u010dke istra\u017eiva\u010dke ustanove Fraunhofer Institut za integrirane sklopove (IIS).<\/p>\n
Ovaj kompaktni sustav analizira i opisuje potencijal iskoristive energije – u ovom slu\u010daju, oscilacije stvorene tijekom vo\u017enje. Mjere se klju\u010dni parametri izvora vibracija, kao \u0161to su amplitude i frekvencijski spektar ubrzanja.<\/p>\n
“Mo\u017eemo iskoristiti prikupljene podatke za izradu pretvara\u010da vibracija, kao \u0161to su piezoelektri\u010dni generatori, za proizvodnju struje za senzore, radio prijemnike, prijenosne sustave za pra\u0107enje i druga tro\u0161ila koja tra\u017ee malo struje za svoj rad”, obja\u0161njava direktor IIS i in\u017eenjer dr. Peter Spies. “Dana\u0161nji sustavi za pra\u0107enje za svoj rad trebaju tek baterije. Ali te baterije trebaju stalnu zamjenu, a to uklju\u010duje puno truda i tro\u0161kova. Zahvaljuju\u0107i energetskoj berbi, mo\u017eemo zamijeniti baterije i o\u017ei\u010denje.”<\/p>\n
Me\u0111utim, ovakvi logisti\u010dki procesi nisu jedini kandidati za primjenu ove tehnologije. Prikupljena energija se mo\u017ee koristiti za mnoge druge primjene, na primjer za rad monitora za srce, senzora u strojevima za pranje i proizvodnim postrojenjima ili za mjerne sustave u automobilima koji mjere tlak zraka u gumama.<\/p>\n
Elementi ure\u0111aja za prikupljanje podataka uklju\u010duju senzor ubrzanja, GPS modul, mikro kontroler, SD karticu te WiFi su\u010delje. Senzor mjeri ubrzanje teretnog vlaka po tri osi. U isto vrijeme, GPS modul odre\u0111uje poziciju vozila i pohranjuje podatke zajedno s vrijednostima ubrzanja na SD karticu. Ovi parametri se mogu koristiti za ozna\u010davanje brzine vlaka i koli\u010dinu dostupne energije. “Na taj na\u010din mo\u017eemo fino podesiti energetski pretvara\u010d i oblikovati ga prema zahtjevu sudionika,” dodaje Spies.<\/p>\n
Ure\u0111aj za prikupljanje podataka je ve\u0107 u uporabi u teretnim vozilima, kamionima i strojevima. Spies i njegova ekipa trenutno rade na razvoju kompletnog sustava za pra\u0107enje koji uklju\u010duje ne samo GSM modul i GPS prijemnik, nego i pretvara\u010d vibracija koji pretvara mehani\u010dku energiju u elektri\u010dnu.<\/p>\n