Dispositivos de IoT de energía cero en ciudades inteligentes utilizando recolección de energía RF
Autores: Zeb, Hassan; Gohar, Moneeb; Ali, Moazam; Rahman, Arif ur; Ahmad, Waleed; Ghani, Anwar; Choi, Jin-Ghoo; Koh, Seok-Joo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Dispositivos de IoT de energía cero en ciudades inteligentes utilizando recolección de energía RF
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Invención
Baterías
Recolección de energía
WSN basadas en IoT
Radiofrecuencia
Antenas direccionales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
La invención de las baterías hizo posible almacenar electricidad para muchos propósitos. Uno de los propósitos es mantener las operaciones de las WSN funcionando sin interrupciones. El principal inconveniente de los nodos sensores es sus fuentes de energía limitadas. El investigador introduce el concepto de recolección de energía (EH) para las WSN basadas en IoT para superar las limitaciones energéticas y cargar los dispositivos IoT. Se han introducido muchas técnicas de recolección de energía, como las solares, térmicas y basadas en flujo, pero las técnicas de EH basadas en radiofrecuencia (RF) han recibido gran atención de los investigadores debido a su fácil disponibilidad (de TV, radio y frecuencias inalámbricas). En este artículo, hemos realizado un experimento del mundo real en dispositivos de recolección de energía de Powercast y examinado el comportamiento de los datos detectados en diferentes escenarios, como interiores, distancias (pies/metros) y antenas direccionales. En nuestros experimentos, hemos observado que cuando un dispositivo se retira del cargador, el proceso de recolección de energía se degrada y alcanza un estado muerto. Para evitar que un dispositivo entre en un estado muerto, introducimos una técnica de cargador móvil para cargar el dispositivo y encontrar el lugar óptimo para los cargadores y los dispositivos sensores. Durante la carga móvil, también hemos observado que cuando las antenas direccionales cambian su ángulo, el proceso de recolección de energía se degrada. Para abordar estos problemas, introdujimos dos algoritmos para antenas direccionales y omnidireccionales que resuelven eficientemente el problema. Además, hemos obtenido resultados para estos escenarios y mostramos que esta técnica tiene una producción prometedora.
Descripción
La invención de las baterías hizo posible almacenar electricidad para muchos propósitos. Uno de los propósitos es mantener las operaciones de las WSN funcionando sin interrupciones. El principal inconveniente de los nodos sensores es sus fuentes de energía limitadas. El investigador introduce el concepto de recolección de energía (EH) para las WSN basadas en IoT para superar las limitaciones energéticas y cargar los dispositivos IoT. Se han introducido muchas técnicas de recolección de energía, como las solares, térmicas y basadas en flujo, pero las técnicas de EH basadas en radiofrecuencia (RF) han recibido gran atención de los investigadores debido a su fácil disponibilidad (de TV, radio y frecuencias inalámbricas). En este artículo, hemos realizado un experimento del mundo real en dispositivos de recolección de energía de Powercast y examinado el comportamiento de los datos detectados en diferentes escenarios, como interiores, distancias (pies/metros) y antenas direccionales. En nuestros experimentos, hemos observado que cuando un dispositivo se retira del cargador, el proceso de recolección de energía se degrada y alcanza un estado muerto. Para evitar que un dispositivo entre en un estado muerto, introducimos una técnica de cargador móvil para cargar el dispositivo y encontrar el lugar óptimo para los cargadores y los dispositivos sensores. Durante la carga móvil, también hemos observado que cuando las antenas direccionales cambian su ángulo, el proceso de recolección de energía se degrada. Para abordar estos problemas, introdujimos dos algoritmos para antenas direccionales y omnidireccionales que resuelven eficientemente el problema. Además, hemos obtenido resultados para estos escenarios y mostramos que esta técnica tiene una producción prometedora.