211service.com
Een batterijloze sensorchip voor het internet der dingen
De belofte van het internet der dingen is in zekere zin passiviteit. Onze huizen en kantoren zullen ons in de gaten houden en zonder instructies op onze behoeften reageren. Maar om kleine draadloze sensoren overal in ons en onze dingen echt haalbaar te maken, moeten we de huidige apparaten die veel energie nodig hebben, vervangen door meer zelfvoorzienende alternatieven.
Low-power-chip: De eerste low-power chip van PsiKick draait op geoogste energie. Het bevat slechts een deel van de componenten die het bedrijf van plan is op zijn eerste commercieel verkrijgbare chip op te nemen.
Een nieuw soort ultra-low-power microchipontwerp zou dit mogelijk kunnen maken.
Normaal gesproken zijn de transistors in circuits ofwel aan, met stroom die erdoorheen vloeit, of uit, zonder stroom erdoorheen, afhankelijk van of hun spanningstoevoer boven of onder een bepaalde drempelwaarde ligt. In werkelijkheid lekt er echter een kleine hoeveelheid stroom door de meeste transistors, zelfs als ze technisch zijn uitgeschakeld. Voor bepaalde taken kunnen chips worden ontworpen om van dit fenomeen te profiteren en deze stroom te gebruiken, waardoor hun behoefte om over te schakelen naar een meer energie-intensieve aan-status drastisch wordt verminderd.
Een in Virginia gevestigde startup genaamd PsiKick ontwikkelt zo'n microchip voor eenvoudige detectietaken. Afhankelijk van de toepassing verbruikt hij tussen de 1 en 0,1 procent van het vermogen van vergelijkbare chips op de markt, zegt medeoprichter van PsiKick David Wentzloff .
Wentzloff en medeoprichter Benton Calhoun deden hun afstudeerwerk samen in Anantha Chandrakasan's Energie-efficiënte circuits en systemen laboratorium aan het MIT. De twee werden respectievelijk professoren aan de Universiteit van Michigan en de Universiteit van Virginia, maar zetten hun samenwerking voort. De startup is van plan om zijn eerste chips in 2015 te verkopen.
Wentzloff en Calhoun zijn niet de enigen die zogenaamde sub-drempelmicrochips ontwikkelen. Anderen die het concept onderzoeken, zijn onder meer ARM Holdings, het Britse microchipbedrijf dat licenties geeft voor ontwerpen voor veel mobiele processors, en IMEC, een micro-elektronisch onderzoekscentrum in België.
Omdat hij zo weinig stroom nodig heeft, kan de chip van PsiKick zelfs werken met de kleine hoeveelheden stroom die kan worden weggevangen zonder een batterij te gebruiken. Wentzloff en Calhoun hebben hun chipontwerp getest in een draagbare ECG-monitor die volledig op lichaamswarmte draait. Dankzij andere energiebesparende technieken had het apparaat 0,1 procent van het stroomverbruik van een typische ECG-monitor nodig, zegt Wentzloff.
In de toekomst zou de energie uit een klein zonnepaneel kunnen komen; een antenne die omgevingsradiogolfenergie verzamelt; een thermo-elektrisch materiaal dat lichaamswarmte absorbeert; of piëzo-elektrische apparaten die energie verzamelen uit beweging.
Luis Céze , een universitair hoofddocent in computerwetenschappen en techniek aan de Universiteit van Washington, zegt dat hij het werk van Wentzloff en Calhoun heeft gevolgd en denkt dat hun technologie veelbelovend is.
Als je apparaten kunt ontwerpen die werken met het oogsten van energie, opent dat een ongelooflijk aantal toepassingen, zegt Ceze. Het wijst op een trend waarvan ik denk dat die ongelooflijk opwindend zal zijn.