Vědci z University of California, San Diego se pochlubili čipem, který má ambice zásadně prodloužit výdrž baterie nositelností a IoT zařízení. Při zanedbatelné spotřebě energie optimalizuje probouzení výkonných čipů, které se dnes starají o synchronizaci dat třeba mezi hodinkami a smartphonem.
Ve většině případů je taková kontrola zbytečná, protože na zdrojovém zařízení nedošlo ke změně. Přesto je pravidelný kontakt nutný kvůli minimalizaci prodlevy mezi přijetím zprávy na telefon a doručením na zápěstí. Taková aktivita bezdrátových technologií však stojí mnoho energie…
Čip funguje jako přijímač, který sám kontroluje změny v signálu a tedy případné požadavky na hlavní čip. Oproti němu to ale dělá s řádově nižší spotřebou: pouhých 22,3 nanowattů na při velikosti 4,55 cm2. Taková kombinace parametrů dosud neexistovala a srovnatelné konvenční řešení jsou asi 20× větší a hladovější.
Vědci toho dosáhli použitím vysoké frekvence v pásmu 9 GHz, což umožnilo zmenšit anténu, transformátor a další součásti. Výjimečná je i teplotní stabilita. Konvenčním čipům při poklesu teploty o pár stupňů rychle klesá výkon a efektivita, takže se hodí jen pro vnitřní použití. Novinka bez problémů pracuje v rozsahu -10 až 40 °C. Přitom reakce čipu je bleskurychlá. Jakmile je v signálu zachycen probouzecí „podpis“, do 540 milisekund probudí hlavní čip.
Výsledkem je, že se hlavní čip hodinek probouzí opravdu jen tehdy, když pro něj smartphone nové informace. V praxi jde o řádový rozdíl v četnosti kontaktů, což znamená zásadní snížení spotřeby energie celého zařízení a tedy prodloužení jeho výdrže na jedno nabití.
„Přidáním probouzecího přijímače bychom mohli zlepšit výdrž baterie malých IoT zařízení z měsíců na roky,“ říká Patrick Mercier, profesor elektrotechniky a informatiky na UC San Diego. U chytrých hodinek bychom se posunuli ze dnů na týdny, u úspornějších systémů s jednoduššími funkcemi by to místo týdnů byly měsíce.
Nové možnosti
Taková efektivita by otevřela nové možnosti. Třeba pro solární energii, která dnes při malé ploše článku integrovaného v ciferníku nestačí na pokrytí celé spotřeby. Násobně úspornější hodinky by však slunce uživilo, v praxi by tak nabíjení úplně odpadlo.
Zpráva univerzity neuvádí, kdy se čip dostane do produkce. Dá se však očekávat, že integrace nového řešení zabere minimálně dva roky.
