sábado, dezembro 06, 2014

Rádio sem baterias para Internet das Coisas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/10/2014
Rádio sem baterias para Internet das Coisas
Este é um rádio completo, incluindo as antenas - e ele não precisa de baterias para funcionar. [Imagem: Amin Arbabian]


Miniaturizar

Miniaturizar um rádio não parece ser coisa de outro mundo - afinal, tudo está sendo miniaturizado constantemente neste mundo mesmo.
Contudo, fazer um rádio completo, capaz de transmitir e receber dados, captando comandos e repassando-os para outros equipamentos, tudo do tamanho de um chip, apresenta alguns desafios nada pequenos.
Já existem dispositivos parecidos com microrádios, as etiquetas RFID, mas sua potência de recepção e transmissão não supera alguns poucos centímetros.
Por isso, Amin Arbabian, da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, propôs aos seus alunos e colegas refazer a engenharia inteira do rádio.
O trabalho começou pela antena, que, por ser pequena demais, deve operar a uma frequência muito alta - 24 GHz. Também foi necessário separar a antena de recepção da antena de transmissão, mas mantendo ambas dentro do chip.
Os transistores atuais não conseguem processar facilmente sinais nessa frequência, o que exigiu um projeto completamente novo não apenas dos circuitos, mas dos próprios componentes eletrônicos individuais.
Rádio sem bateria
O resultado foi melhor do que o esperado: o rádio, mais ou menos do tamanho de uma formiga do açúcar, não precisa de nenhum outro dispositivo externo para funcionar, nem mesmo de baterias. Ele coleta toda a energia de que precisa das próprias ondas eletromagnéticas captadas por sua antena.
O rádio em um chip gasta tão pouca energia que, se precisasse de uma bateria - o que ele não precisa - uma pilha AAA poderia alimentá-lo por mais de um século.
Outra proposta da equipe era fabricar um microrrádio que fosse o mais barato possível. Eles encomendaram uma centena deles a uma fábrica de semicondutores e obtiveram um orçamento para grandes quantidades em que cada um custaria poucos centavos.
O baixo custo é importante porque o principal objetivo dos pesquisadores é fornecer conectividade para que qualquer equipamento ou objeto possa ser conectado à internet das coisas.
Bibliografia:

Power-Harvesting Pad-Less mm-Sized 24/60GHz Passive Radio with On-Chip Antennas
M. Tabesh, M. Rangwala, A. M. Niknejad, A. Arbabian
Symposium on VLSI Circuits (VLSIC) 2014
DOI: 10.1109/VLSIC.2014.6858380
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