Redes de sensores inalámbricos autoalimentados : energy harvesting

Abstract

Las redes de sensores están extendiendo sus usos en las fábricas, complejos industriales, edificios comerciales y residenciales, zonas agrícolas y áreas urbanas, sirviendo para mejorar la eficiencia en la fabricación, la fiabilidad, la automatización y la seguridad. Estas redes realizan una variedad de funciones útiles, incluyendo la automatización de las fábricas, medición y control, control de iluminación, calefacción y refrigeración en los edificios residenciales y comerciales, el monitoreo de la salud estructural de puentes, edificios comerciales, aeronaves y maquinarias, sistemas de monitoreo de presión de neumáticos (TPMS), la medición del nivel en tanques, y el seguimiento de pacientes en hospitales y hogares de ancianos. Hasta la fecha, casi todas las redes de sensores utilizan conexiones cableadas para la comunicación de datos y la alimentación. El costo de instalar una red de sensores con cable de cobre, conductos, junto con la infraestructura de apoyo se ha vuelto extremadamente costoso. Hay nuevas soluciones emergentes utilizando diversos protocolos inalámbricos como Wi-Fi 802.11 a/b/g/n, o ZigBee para conectar los dispositivos sensores a la red y eliminar el cableado de comunicaciones de datos. Sin embargo, los sensores inalámbricos todavía necesitan ser alimentados. El uso de baterías como las pilas AA ha sido utilizado como una solución, pero estas pilas se agotan y cambiarlas a menudo es una propuesta costosa. Una investigación de OnWorld ha calculado que estos cambios de pila tendrán un costo que se acercará a los US$ 1.000 millones en 2013. Lo que se necesita es una solución que “coseche” la energía del ambiente en torno al dispositivo del sensor inalámbrico.