Configure e esqueça: uma plataforma autônoma de referência para sensores plug-and-play apresentada

Duas empresas japonesas, NGK Insulators e Renesas Electronics, anunciaram uma parceria para promover a adoção generalizada de dispositivos IoT autônomos. Na primeira fase, os parceiros apresentaram um projeto de referência para um sistema de medição de qualidade do ar sem fio. O segredo da autonomia da plataforma está na combinação das baterias de lítio em miniatura exclusivas da NGK e microcontroladores Renesas de consumo ultrabaixo.

Baterias de lítio cerâmicas Isoladores NGK. Fonte da imagem: isoladores NGK

A implantação de uma rede de sensores IoT com fio requer muitas operações associadas, a mais cara e demorada das quais será o roteamento de cabos. Será muito mais fácil instalar sensores autônomos com conexão sem fio. E se estamos caminhando para as energias renováveis, os sensores devem extrair energia do meio ambiente: calor, luz, vibração ou vento. Mas, para isso, essas plataformas conectadas devem ter uma bateria confiável e compacta com a capacidade de fornecer rapidamente correntes relativamente altas nos modos de coleta e transmissão de dados, bem como eletrônicos com consumo ultrabaixo. NGK e Renesas têm tudo isso, e agora todos que quiserem usar a plataforma de referência terão.

A plataforma será baseada em baterias de lítio NGK “semelhantes a um chip” de cerâmica da série EnerCera para soldagem em uma placa. Baterias miniatura podem fornecer corrente de curto prazo de até 100 mA. A bateria pode resistir a 1000 ciclos de recarga com uma perda de no máximo 80% de sua capacidade. Uma lista dos produtos NGK atuais pode ser encontrada neste link. A plataforma será complementada por microcontroladores Renesas RE ultra-eficientes. A primeira versão da plataforma de referência usará pequenos painéis solares para carregar baterias. Os eletrônicos da plataforma permitem o carregamento eficiente de baterias de lítio em correntes muito baixas e garantem a saída de potência máxima durante a transferência de dados.

Exemplos de uso de baterias de lítio isoladores NGK. Fonte da imagem: isoladores NGK

A plataforma NGK / Renesas usará o padrão de comunicação celular LPWA de baixa potência para se comunicar com os centros de coleta de dados. Posteriormente, os parceiros apresentarão plataformas de IoT de referência com outros tipos de sensores e com a capacidade de colher energia de outras fontes renováveis.