Стартапы занимаются безбатарейным IoT

Растущее число стартапов, собирающих энергию, в основном сосредоточено на предоставлении энергии множеству Датчики Интернета вещей сегодня.

Растет число новых компаний, которые стремятся извлекать небольшие объемы энергии из источников окружающей среды. Это поколение стартапов по сбору энергии в основном ориентировано на обеспечение питания множества датчиков Интернета вещей, существующих сегодня.

Концепция беспроводной энергии не нова - она ​​просто на несколько порядков менее амбициозна в отношении количества задействованной энергии. Идея передачи электроэнергии по воздуху возникла у знаменитого изобретателя Николы Теслы еще в конце 1890-х годов.

Тесла был заинтересован в передаче электроэнергии на расстояние по воздуху. Первые эксперименты изобретателя в Колорадо-Спрингс в 1899 году включали увеличивающий передатчик, электрическую катушку диаметром 52 фута, которая посылала в воздух дуги молнии длиной 130 футов.

На рубеже 20-го века сербский инженер построил башню Ворденклиф в Шорхэме, штат Нью-Йорк. Первоначально построенный для передачи телеграфных сообщений через Атлантику, Tesla планировала расширить масштабы Wardenclyffe, чтобы разработать первую в мире систему беспроводной передачи энергии. Когда он не мог получить необходимое финансирование для изменения башни из позолоченного века uber - банкир и спонсор проекта, Дж. П. Морган, Tesla покинула Wardenclyffe в 1906 году.

Тесла амбициозно планировал разработать Мировую энергетическую систему, которая должна была транслировать бесплатную электроэнергию по всему миру. Очевидно, на самом деле этого никогда не было!

Башня на Лонг-Айленде должна была стать начальным этапом в системе, но план Ворденклифа потерпел неудачу при первом же препятствии. Строение было снесено на металлолом в 1917 году.

Беспроводная передача энергии оставалась научной фантастикой до конца 1900-х годов. Примерно через 115 лет после того, как Tesla впервые представила эту концепцию, стартапы по сбору энергии в беспроводной сети снова стали предметом внимания как механизмы для отправки крошечных объемов энергии на очень короткие расстояния специализированным промышленным задачам и потребительским устройствам.

По сравнению с первоначальной несостоявшейся мечтой Теслы, большинство новых фирм предлагают ничтожные идеи по сбору энергии из окружающей среды с помощью беспроводных сетей. Большинство сегодняшних компаний по сбору энергии, за исключением Emrod в Новой Зеландии, сосредоточены на поглощении небольшого количества энергии от радиоволн, Wi-Fi, ультразвука или других внешних источников.

Запуск без батареи

Everactive Inc в настоящее время является лидером парада по сбору энергии благодаря недавнему закрытию раунда венчурного финансирования серии C на сумму более 50 миллионов долларов. Этот раунд был увеличен из-за стратегического финансирования в размере 16 миллионов долларов от 3M и Ericsson, о котором было объявлено 29 июля 2021 года. С момента своего основания в июне 2012 года компания получила более 114 миллионов долларов финансирования.

Стартап, который первоначально назывался PsiKick, разработал безбатарейный датчик (названный EverSensor в рекламном ролике компании), который собирает энергию от солнечного света в помещении и на улице, температурных градиентов, радиочастот, вибрации и т. Д. Новейшая технология производства микросхем Everactive обеспечивает беспроводную связь вне зоны видимости на расстоянии до 250 метров (820 футов), что эквивалентно расстоянию почти трем футбольным полям.

Everactive следует за традиционными секторами промышленного Интернета вещей (IIoT) со своими продуктами. Он может похвастаться тем, как датчик может быть установлен на конденсатоотводчике (STM) за 5 минут, а шлюз может поддерживать работу 1000 датчиков STM. Компания стремится к сокращению размеров безбатарейных датчиков с каждым поколением.

Базирующаяся в Бельгии компания e-peas S.A. обеспечивает сбор энергии от нескольких источников света (солнце, лампы и естественное внутреннее освещение), многочисленных тепловых и вибрационных элементов, а также различных радиочастотных диапазонов (868 МГц, 915 МГц, 2,4 ГГц и т. Д.). Как и Everactive, технология e-peas основана на его кремниевом чипе, однако молодая фирма предлагает ряд различных микрочипов для сбора различных типов энергии, которые он может собирать из воздуха, включая специальный кремний, предназначенный для извлечения энергии из света, вибрация и радиоволны.

На данный момент полупроводниковая компания получила финансирование в размере 13,8 миллиона долларов. Фирма по производству микросхем установила партнерские отношения с такими компаниями, как SODAQ, которая разработала устройство отслеживания активов Интернета вещей на солнечной энергии, в котором используется микросхема AEM10941 компании e-peas.

Голландский стартап Nowi Energy на сегодняшний день заработал 10,5 млн евро венчурного финансирования. Компания финансируется голландской инвестиционной компанией Disruptive Technology Ventures.

Nowi разработал интегральную схему управления питанием для сбора энергии NH2. Он работал с HiSilicon, занимающимся производством микросхем Huawei, чтобы объединить H2 с решением NB-IoT китайской фирмы. (Неудивительно, что китайская компания будет стремиться создать систему сбора энергии, поддерживающую NB-IoT!)

Nowi работает с такими компаниями, как Murata Manufacturing и Nordic Semiconductor, чтобы объединить свой чип управления питанием с различными спецификациями Low Power Wide Area (LPWA), включая LoRaWAN, SigFox, а также LTE-M и NB-IoT.

Компания продает свой продукт NH2 как одну из самых маленьких доступных ИС для сбора энергии, подходящую для использования в промышленных датчиках Интернета вещей и электронных этикетках на полках (ESL), а также в потребительских товарах, таких как пульты дистанционного управления от телевизора. Чип Nowi получает энергию от света или вибрации, но не может получать энергию от обоих источников одновременно.

Есть много других стартапов по сбору энергии, таких как 8Power, Quester и Wiliot, которые обеспечивают финансирование, несмотря на болезнь Коронавируса, которая по-прежнему разрушает многие промышленные сектора по всему миру. Мы можем наблюдать небольшой бум венчурных доходов для стартапов по сбору энергии.

Причина очевидна. Исключение аккумуляторов из промышленного уравнения сокращает расходы и сокращает время, затрачиваемое людьми на их замену. Использование безбатарейного оборудования в промышленных и бытовых условиях также может значительно сократить количество аккумуляторов, выбрасываемых на свалки по всему миру. По оценкам, только в США выбрасывается 3 миллиарда батарей в год!

Например, Everactive утверждает, что если бы вы развернули на своем предприятии 10 000 промышленных датчиков Интернета вещей с батарейным питанием для передачи данных о состоянии вашего оборудования в реальном времени, со временем ваша команда будет заменять около 2 000 батарей в год. Многие из этих датчиков могут быть расположены в труднодоступных местах, что еще больше увеличит время и расходы, необходимые для замены химических ячеек.

Ранние стадии

Мы находимся на самых ранних этапах сбора энергии для Интернета вещей. Простое внедрение датчиков конденсатоотводчика с питанием от солнечной энергии не сэкономит огромное количество энергии и не остановит широкое использование аккумуляторов во всем мире. Вы по-прежнему будете свидетелями мрачных последствий изменения климата, от неистовых лесных пожаров до резких изменений режима выпадения осадков, разрушающих благоприятную для жизни окружающую среду для людей на Земле. Тем не менее, мы должны с чего-то начать, и сбор энергии может в конечном итоге стать одним из элементов, ведущих к более экологичному будущему.

>> Эта статья изначально была опубликована на нашем дочернем сайте EE Times.