Technologie nieuws

Zonne-energie voor sensoren

Mini-zonnecellen die direct worden aangebracht op een siliciumchip zouden in de toekomst draadloze sensornetwerken betrouwbaar en efficiënt van energie kunnen voorzien. Dit maakt het gebruik op grote oppervlakken, zoals de landbouw, gemakkelijker.

Sensornetwerken, waarbij losse modules draadloos met elkaar communiceren, kunnen over grote oppervlakken worden verspreid, de omgeving meten en deze data aan elkaar en aan een centraal station doorgeven. Op deze manier zijn sensornetwerken te gebruiken voor diverse doeleinden, van brandbeveiliging tot het bewaken van grote landbouwprojecten.

Een knelpunt bij dergelijke toepassingen is de energievoorziening van de losse sensormodulen. Een kabelverbinding is op grote oppervlakken uit kostenoogpunt nauwelijks een optie. Bovendien is het voor veel toepassingen van belang, dat het sensornetwerk onopvallend in de omgeving kan worden geïntegreerd. Ook mag het aanzien van een gebouw vaak niet worden beïnvloedt, zoals bij systemen voor het openen en sluiten van ramen als onderdeel van een intelligent woning management.

Bij het gebruik van batterijen ontbreken weliswaar de kabels, maar de kosten door regelmatige controle/vervanging van batterijen mogen vooral bij grote netwerken niet worden onderschat.

Zonnecel op sensorchip
 Onderzoekers van het Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS) hebben nu samen met Solchip een alternatief ontwikkeld: ze gebruiken voor de energievoorziening een bron, die bijna overal gratis ter beschikking staat: zonlicht. Ze brengen met speciale processtappen een mini-zonnecel direct op de siliciumchip van een sensormodule aan.

Maar dat klinkt simpeler dan het is. De ASIC’s op de siliciumchip mogen door de volgende processtappen immers niet worden beschadigd. De structuren van de ASCIS zijn zeer gevoelig en dat maakt de aanvullende bewerking zo kritisch. De onderzoekers gebruiken daarom een speciaal ontwikkelde soft procestechniek, die al is beproefd bij een breed scala van ASICS.

Licht als energiebron
Met de minizonnecellen vertrouwen de onderzoekers op een methode, die vooral in het lage vermogensgebied steeds meer wordt gebruikt: energy harvesting. Hierbij wordt gebruik gemaakt van bronnen uit de onmiddellijke omgeving om daaruit geringe hoeveelheden elektriciteit te winnen. De sensormodulen hebben als het ware van hun eigen kleine energiecentrale en zijn onafhankelijk van externe energievoorziening. Als energiebron zouden ook warmteverschillen of trillingen kunnen dienen.

Zonnecellen hebben echter een aantal voordelen. Licht is over een lange tijdsperiode nagenoeg constant beschikbaar en heeft ook minder last van sterke wisselingen, zoals bij andere bronnen vaak het geval is. Een ander pluspunt is dat zonne-energie relatief gemakkelijk kan worden omgezet in elektrische energie.

Momenteel gaat de aandacht bij de ontwikkelingswerkzaamheden uit naar toepassing in de landbouw. Draadloze zelfvoorzienende sensornetwerken kunnen worden verdeeld over grote landbouwgebieden. Figuurlijk gesproken worden de sensornetwerken gewoon over het veld uitgestrooid.

De kleine intelligente hulpjes meten bijvoorbeeld de bodemvochtigheid of de straling van de zon en sturen de data naar een centrale computer. De landbouwer kan dan aan de hand van de meetresultaten de irrigatie aanpassen of de te verwachten oogst bepalen. De technologie is klaar voor gebruik, Solchip zorgt nu voor de verkoop.

  • Eplan Emanage

    Eplan presenteert nieuwe volledige versie van eManage

    De cloud gebaseerde Eplan eManage software verbindt OEM'ers, system integrators, machinebouwers, paneelbouwers en operators (foto: Eplan)Met eManage Free kunnen gebruikers Eplan Platform projecten uploaden, delen en beheren in de cloud-omgeving. Eplan presenteert nu de volledige versie van de software, die aanzienlijk meer toegevoegde waarde biedt.… Lees verder →

  • Maarten Bulsink MA-IT

    MA-IT opent Automation Campus in Eindhoven

    "Onze klanten in de regio Eindhoven willen graag engineers bij ons opleiden," aldus Maarten Bulsink van MA-IT (foto's: MA-IT)Na zes jaar gevestigd te zijn geweest in Son, zal vanaf 1 februari MA-IT MyAutomation te vinden zijn in Eindhoven. Op deze nieuwe vestiging zijn niet alleen… Lees verder →

  • Apex Dynamics GL

    GL-Serie speciaal ontwikkeld voor AGV toepassingen

    De GL-serie is speciaal ontwikkeld voor AGV toepassingen (foto: Apex Dynamics)Als gevolg van automatiseringen in logistiek of productieomgevingen krijgt Apex Dynamics steeds meer vragen over tandwielkasten voor AGV toepassingen. Dat wil zeggen tandwielkasten voor Automatisch Geleide Voertuigen, oftewel mobiele robots, die vaak worden ingezet voor… Lees verder →

  • Nieuw overzicht technische webinars om bij te blijven

    Aandrijftechniek blijft een overzicht plaatsen van technische webinars vanuit de industrie. Ideaal voor engineers en technici die thuis werken, maar ook voor diegenen die op kantoor of in de fabriek aan het werk zijn en bij willen scholen op hun vakgebied. Thuiswerken is voor velen… Lees verder →

  • Draadloze roaming

    Draadloze roaming: meer bereik voor draadloze bediening

    Het BWH 001 basisstation van Sigmatek maakt draadloze bediening en bewaking van systemen mogelijk met behulp van "Wireless Roaming". (Foto: SigmaControl)Om operators in staat te stellen zich nog vrijer langs de productielijn te bewegen, heeft Sigmatek de “Wireless Roaming Feature” voor draadloze HMI’s ontwikkeld. Draadloze… Lees verder →

  • Slimme radarsensoren voor ruige omgevingen

    Radarsensoren voor ruige omgevingen

    De DR-M30-IOL voor afstandsmeting in de zwaarste omgevingen bereikt een schokbestendigheid van 100 g en beschermingsklassen tot IP69K. (Foto: Turck)Turck presenteert robuuste radarsensoren. De DR-M30-IOL zijn geschikt voor zware toepassingen zoals afstandsmeting in havenfaciliteiten en fabrieksautomatisering. De robuuste 122 GHz-apparaten met beschermingsklassen tot IP69K bereiken… Lees verder →

  • Het wereldwijde elektriciteitsverbruik kan eenvoudig met 10% omlaag

    Het wereldwijde elektriciteitsverbruik kan eenvoudig met 10% omlaag

    De elektrische motoren zijn verantwoordelijk voor meer dan 45% van het elektriciteitgebruik in de wereld. En met een groeiende bevolking en economie, zal het aantal motoren in 2040 zijn verdubbeld. (Foto: ABB)Naar aanleiding van de COP26-klimaattop heeft het Internationaal Energie Agentschap (IEA) het rapport Energie-efficiëntie… Lees verder →

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven