211service.com
En batteriløs sensorchip til tingenes internet
Løftet om tingenes internet er på en måde passivitet. Vores hjem og kontorer vil overvåge os og reagere på vores behov uden instruktion. Men for at små trådløse sensorer overalt på os og vores ting virkelig skal være gennemførlige, bliver vi nødt til at erstatte nutidens strømkrævende enheder med mere selvforsynende alternativer.
Laveffekt chip: PsiKicks første laveffekt-chip kører på høstet energi. Det inkluderer kun en undergruppe af komponenter, som virksomheden planlægger at inkorporere på sin første kommercielt tilgængelige chip.
En ny form for ultra-lav-effekt mikrochip-design kunne hjælpe med at gøre dette muligt.
Normalt er transistorerne i kredsløb enten tændt, med strøm gennem dem, eller slukket, uden strøm gennem dem, afhængigt af om deres spændingsforsyning er over eller under en vis tærskelværdi. I virkeligheden siver der dog en lille mængde strøm gennem de fleste transistorer, selv når de teknisk set er slukket. Til visse opgaver kan chips designes til at drage fordel af dette fænomen og bruge denne strøm, hvilket dramatisk reducerer deres behov for at skifte til en mere strømkrævende tilstand.
En Virginia-baseret startup kaldet PsiKick udvikler en sådan mikrochip til simple registreringsopgaver. Afhængigt af applikationen bruger den mellem 1 og 0,1 procent af kraften fra sammenlignelige chips på markedet, siger PsiKicks medstifter David Wentzloff .
Wentzloff og medstifter Benton Calhoun lavede deres kandidatarbejde sammen i Anantha Chandrakasan's Energieffektive kredsløb og systemer laboratorium på MIT. De to fortsatte med at blive professorer ved henholdsvis University of Michigan og University of Virginia, men fortsatte deres samarbejde. Startup planlægger at sælge sine første chips i 2015.
Wentzloff og Calhoun er ikke de eneste, der udvikler, hvad der er kendt som sub-threshold mikrochips. Andre, der udforsker konceptet, omfatter ARM Holdings, det britiske mikrochipselskab, der licenserer design til mange mobile processorer, og IMEC, et mikroelektronisk forskningscenter baseret i Belgien.
At kræve så lidt strøm betyder, at PsiKicks chip kan fungere selv med de små mængder strøm, der kan fjernes uden at bruge et batteri. Wentzloff og Calhoun har testet deres chipdesign i en bærbar EKG-monitor, der udelukkende kører på kropsvarme. Takket være andre energibesparende teknikker krævede enheden 0,1 procent af den strøm, der forbruges af en typisk EKG-monitor, siger Wentzloff.
I fremtiden kan energien komme fra et lille solpanel; en antenne, der opsamler omgivende radiobølgeenergi; et termoelektrisk materiale, der absorberer kropsvarme; eller piezoelektriske enheder, der samler energi fra bevægelse.
Luis Ceze , en lektor i datalogi og ingeniørvidenskab ved University of Washington, siger, at han har fulgt Wentzloffs og Calhouns arbejde og mener, at deres teknologi lover.
Hvis du rent faktisk kan trække på at designe enheder, der virker ved at høste energi, åbner det op for utroligt mange applikationer, siger Ceze. Det peger mod en tendens, som jeg tror bliver utrolig spændende.