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Un chip sensor sin batería para Internet de las cosas
La promesa de Internet de las cosas es, en cierto sentido, pasividad. Nuestras casas y oficinas nos vigilarán y responderán a nuestras necesidades sin instrucción. Pero para que los pequeños sensores inalámbricos sobre nosotros y nuestras cosas sean realmente factibles, tendremos que reemplazar los dispositivos que necesitan energía de hoy con alternativas más autosuficientes.
Chip de baja potencia: El primer chip de bajo consumo de PsiKick funciona con energía recolectada. Incluye solo un subconjunto de componentes que la compañía planea incorporar en su primer chip disponible comercialmente.
Un nuevo tipo de diseño de microchip de potencia ultrabaja podría ayudar a que esto sea posible.
Normalmente, los transistores en los circuitos están encendidos, con corriente fluyendo a través de ellos, o apagados, sin que fluya corriente a través de ellos, dependiendo de si su suministro de voltaje está por encima o por debajo de un cierto valor umbral. Sin embargo, en realidad, una pequeña cantidad de corriente se filtra a través de la mayoría de los transistores incluso cuando están técnicamente apagados. Para ciertas tareas, los chips pueden diseñarse para aprovechar este fenómeno y utilizar esta corriente, reduciendo drásticamente su necesidad de cambiar a un estado de encendido con mayor consumo de energía.
Una startup con sede en Virginia llamada PsiKick está desarrollando uno de esos microchip para tareas de detección simples. Dependiendo de la aplicación, consume entre el 1 y el 0,1 por ciento de la energía de chips comparables en el mercado, dice el cofundador de PsiKick. David Wentzloff .
Wentzloff y cofundador Benton Calhoun hicieron su trabajo de posgrado juntos en Anantha Chandrakasan's Circuitos y sistemas energéticamente eficientes laboratorio en el MIT. Los dos se convirtieron en profesores en la Universidad de Michigan y la Universidad de Virginia, respectivamente, pero continuaron su colaboración. La startup planea vender sus primeros chips en 2015.
Wentzloff y Calhoun no son los únicos que desarrollan lo que se conoce como microchips subliminales. Otros que exploran el concepto incluyen ARM Holdings, la compañía británica de microchips que otorga licencias de diseños para muchos procesadores móviles, e IMEC, un centro de investigación microelectrónica con sede en Bélgica.
Al requerir tan poca energía, el chip de PsiKick puede funcionar incluso con las pequeñas cantidades de energía que se pueden eliminar sin usar una batería. Wentzloff y Calhoun han probado el diseño de su chip en un monitor de EKG portátil que funciona completamente con el calor corporal. Gracias a otras técnicas de ahorro de energía, el dispositivo requería el 0,1 por ciento de la energía consumida por un monitor de EKG típico, dice Wentzloff.
En el futuro, la energía podría provenir de un pequeño panel solar; una antena que recolecta energía de ondas de radio ambientales; un material termoeléctrico que absorbe el calor corporal; o dispositivos piezoeléctricos que recogen energía del movimiento.
Luis Ceze , profesor asociado de ciencias de la computación e ingeniería en la Universidad de Washington, dice que ha estado siguiendo el trabajo de Wentzloff y Calhoun y cree que su tecnología es prometedora.
Si realmente puede lograr diseñar dispositivos que funcionen a partir de la recolección de energía, se abre una increíble cantidad de aplicaciones, dice Ceze. Apunta hacia una tendencia que creo que será increíblemente emocionante.