MIT desarrolla sensores fotovoltaicos para el Internet de las Cosas

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Los dispositivos basados ​​en RFID funcionan en condiciones de iluminación interior y exterior, y se comunican a grandes distancias.

Investigadores del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) han desarrollado sensores fotovoltaicos que no necesitan ser reemplazados durante años. Es la respuesta a la creciente cantidad de dispositivos del “internet de las cosas” (IoT). Sus sensores, que recogen datos sobre infraestructura y medio ambiente, requieren baterías que han de reemplazarse con frecuencia.
Los investigadores del MIT esperan que en 2025 los dispositivos de IoT superen la cifra de 75 mil millones en todo el mundo. Sus sensores tienen baterías que deben ser reemplazadas frecuentemente, lo que puede ser un problema.
Antes ese problema, los investigadores del MIT han desarrollado sensores fotovoltaicos que podrían transmitir datos durante años antes de que necesiten ser reemplazados. Para hacerlo, han montado células de perovskita de película delgada como recolectores de energía en etiquetas de identificación de radiofrecuencia (RFID) de bajo coste. Las células de perovskita son conocidas por su bajo coste potencial, flexibilidad y relativa facilidad de fabricación.
Las células podrían alimentar los sensores tanto con luz solar brillante como con condiciones de interior más tenues. Además, el equipo descubrió que la energía solar en realidad da a los sensores un gran impulso de energía. Eso permite mayores distancias de transmisión de datos y la capacidad de integrar múltiples sensores en una sola etiqueta RFID.
Dos artículos publicados en las revistas Advanced Functional Materials y IEEE Sensors recogen los avances de los investigadores del MIT Auto-ID Laboratory y del MIT Photovoltaics Research Laboratory. Describen el uso de sensores para monitorear continuamente las temperaturas interiores y exteriores durante varios días. Los sensores transmitieron datos continuamente a distancias cinco veces mayores que las etiquetas RFID tradicionales, sin necesidad de baterías. Los rangos de transmisión más largos de datos indican que, entre otras cosas, un lector puede usarse para recolectar datos de múltiples sensores simultáneamente.
Dependiendo de ciertos factores en su entorno, como humedad y calor, los sensores se pueden dejar dentro o fuera durante meses. Incluso, potencialmente, años antes de que se degraden lo suficiente como para requerir un reemplazo. Eso puede ser valioso para cualquier aplicación que requiera detección a largo plazo, en interiores y exteriores. Eso incluye el seguimiento de la carga en cadenas de suministro, el monitoreo del suelo y la energía utilizada por los equipos en edificios y hogares.
El circuito RFID fue prototipo para monitorear solo la temperatura. Después, los investigadores apuntan a escalar y agregar más sensores de monitoreo ambiental a la mezcla, como humedad, presión, vibración y contaminación. Desplegados a escala, los sensores podrían ayudar especialmente en la recopilación de datos a largo plazo en interiores para ayudar a construir, por ejemplo, algoritmos que ayuden a hacer que los edificios inteligentes sean más eficientes energéticamente.

 

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