Dos bilhões de dispositivos operacionais da Web das Coisas (IoT) no mundo atualmente, uma grande porcentagem está servindo como parte de uma rede generalizada de sensores. Essas redes de sensores possibilitam coisas como agricultura de precisão, monitoramento ambiental em larga escala e cidades inteligentes possíveis. Mas esses recursos não vêm sem algumas desvantagens. Em specific, manter todas essas unidades individuais ligadas e o processamento de todos os dados que eles produzem é incrivelmente trabalhoso e muito caro.
Normalmente, os dados são enviados para clusters de computação em nuvem para processamento, que retiram parte da carga dos dispositivos, e fontes de energia renovável, como photo voltaic e vento, são frequentemente utilizadas para ajudar a manter as baterias cobertas. Mas as transmissões excessivas de dados sem fio podem drenar as baterias mais rapidamente do que as fontes renováveis podem acompanhar. Além disso, as renováveis estão disponíveis apenas intermitentemente e as baterias ainda precisam ser substituídas de tempos em tempos.
Se você quiser algo feito certo, faça você mesmo
Em um mundo excellent, os próprios dispositivos de IoT processariam os dados que produzem e seriam completamente autossuficientes em relação ao poder. Esses objetivos estão em desacordo, no entanto, então os dispositivos que os cumprem são poucos e distantes entre si. Mas uma equipe liderada por pesquisadores da Northeastern College criou um nova abordagem Isso poderia dar a mais dispositivos de IoT essas superpotências no futuro. Eles desenvolveram sensores inteligentes que podem processar os dados que produzem a bordo e podem ser alimentados sem fio por ondas de rádio.
A chave para este trabalho é um conceito emprestado da matéria condensada física conhecida como modelo de ising. A equipe alavancou esse princípio para construir o que eles chamam de spin (nós de detecção de nós paramétricos de ising). Os sensores de rotação usam o comportamento dinâmico dos osciladores acoplados para interpretar vários insumos simultâneos – semelhante à maneira como o cérebro humano processa informações complexas -, permitindo que eles tomem decisões mais precisas e informadas em tempo actual.
O futuro está parecendo mais inteligente
Essa abordagem oferece vários benefícios em potencial. Primeiro, como esses sensores não dependem de baterias de lítio, eles evitam os problemas ambientais e os encargos de manutenção associados a dispositivos movidos a bateria. Segundo, sua capacidade de analisar e reagir localmente às leituras de sensores capturadas, como picos de temperatura ou a presença de produtos químicos perigosos, significa que eles podem reduzir transmissões desnecessárias de dados, conservando assim energia e crescente confiabilidade.
Um protótipo de funcionamento já demonstrou detecção de limiar de temperatura precisa usando esse novo método. Espera -se que as iterações futuras lidem com parâmetros adicionais, como umidade, luz e até a integridade estrutural dos edifícios. Os pesquisadores também imaginam seu uso em logística de cadeia fria, usinas de energia e outras áreas em que a redução de emissões e resíduos é uma alta prioridade. Com dezenas de bilhões de dispositivos de IoT em operação, este trabalho pode causar um grande impacto à medida que construímos um futuro mais inteligente.