Un futuro dell’IoT senza batteria
I nuovi sensori possono essere utilizzati su larga scala e hanno un costo di funzionamento inferiore rispetto ai dispositivi alimentati a batteria.
Nel 2012, IBM ha colto tutti di sorpresa quando ha previsto che ci saranno 1 trilione di dispositivi connessi entro il 2015. Tuttavia, il 1 trilione non è stato violato nel 2015. Nello stesso anno, i laureati del MIT Ben Calhoun e Dave Wentzloff hanno co-fondato Everactive. Calhoun e Wentzloff hanno lavorato insieme nel gruppo di ricerca di Anantha Chandrakasan del MIT sui circuiti a bassissima potenza. Mentre altri hanno cercato di avvolgere la testa intorno a previsioni IoT gonfiate, Calhoun e Wentzloff hanno riconosciuto il compito quasi impossibile di gestire 1 trilione di dispositivi. I dispositivi IoT richiedono batterie per sostenere i sensori per raccogliere, inviare e analizzare i dati. Comprendendo il problema in questione che 1 trilione di dispositivi avrebbe posto il problema di fornire 1 trilione di batterie, Ben e Dave hanno iniziato con una visione per sbarazzarsi dei dispositivi IoT a batteria.
Secondo Gartner, oltre il 65% delle aziende (rispetto al 30% di oggi) adotterà prodotti IoT entro il 2020. Secondo Everactive, per alimentare 1 trilione di dispositivi IoT sarebbe necessario sostituire 274 milioni di batterie ogni giorno, supponendo che tutte le batterie raggiungano il loro totale di 10 aspettativa di vita di un anno, il che non è fattibile. IDTechEx sostiene il caso in un recente rapporto sugli svantaggi di miliardi di dispositivi alimentati a batteria, sostenendo che potrebbe minare fino all’80% del potenziale dell’Internet of Things (IoT).
Una tipica fabbrica di medie dimensioni può montare circa 10.000 dispositivi IoT industriali per monitorare la temperatura, la qualità dell’aria, creare report su scaricatori di condensa, sistemi HVAC e altre infrastrutture vitali. Diventerebbe altamente impossibile cambiare le batterie ogni anno considerando la durata della batteria e il tipo di dispositivo, che potrebbe costare migliaia di dollari in sostituzione, tempo e fatica. Non solo la capacità della batteria è limitata, ma anche la tecnologia di rete wireless esistente è un problema. L’analisi continua basata su cloud non è possibile se alimentata solo da batterie . Per rispondere alle esigenze specifiche di un impianto di produzione e di un mondo da 1 trilione di nodi, sono necessarie reti di sensori ad alta densità in grado di comunicare a lungo raggio in ambienti difficili da comunicare.
Per risolvere il problema della batteria, Everactive ha ideato circuiti integrati a bassissima potenza per formare una nuova rete wireless a bassa potenza. È la stessa tecnologia che Calhoun e Wentzloff hanno studiato mentre erano studenti laureati presso l’Istituto. Gli stessi campi in cui avevano precedentemente lavorato come membri di facoltà presso la loro alma mater universitaria, l’Università della Virginia e l’Università del Michigan, erano ora al centro della loro intera vita professionale.
Mentre i sistemi digitali a bassa potenza erano al centro del gruppo di ricerca di Calhoun, il gruppo di Wentzloff ha esplorato la comunicazione a bassa potenza. Con questi nuovi progetti di circuiti e innovazioni nella comunicazione wireless, le soluzioni end-to-end di Everactive sono state in grado di alimentare esclusivamente i suoi Eversensor utilizzando l’energia rinnovabile raccolta dall’ambiente. Hanno rilasciato il loro primo prodotto che è un monitor per scaricatori di condensa. Nelle piccole fabbriche, è probabile che ci siano centinaia di questi meccanismi. Le grandi raffinerie petrolifere e chimiche, d’altra parte, hanno maggiori probabilità di avere migliaia di questi meccanismi. Il vapore è ancora in uso in molte applicazioni verticali e segmenti di marketing grazie alla sua capacità di trasportare grandi quantità di energia su grandi distanze. Ma comporta anche enormi rischi come lo spreco di energia in caso di guasto, costosi tempi di fermo o anche pericolose esplosioni. Non è così semplice tenere sotto controllo migliaia di scaricatori di condensa per vedere se funzionano male. Secondo Wentzloff: “alcuni scaricatori di condensa sono situati a terra, mentre altri si trovano a due o tre piani più in alto”. Raggiungerli può essere difficile. Ecco perché l’ispezione manuale diventa un problema.
La società afferma che i loro sensori possono essere utilizzati su larga scala e costano meno per funzionare rispetto ai dispositivi alimentati a batteria. Per fornire un servizio pronto all’uso, l’azienda ha sviluppato il software di rete e cloud necessario. Evercloud trasforma i nuovi dati in informazioni operative di alto valore dall’altra parte del suo sistema.
La soluzione Everactive può essere utilizzata per una valutazione in tempo reale dello stato del sistema su ogni Steam Trap in una rete di distribuzione del vapore. Per questo motivo, i principali attori del settore come Armstrong International, la seconda azienda mondiale di scaricatori di condensa, ha scelto di collaborare con Everactive. Per Everactive lo spazio industriale è solo l’inizio. Everactive sta cercando di immergersi nell’elettronica di consumo come i dispositivi indossabili e di esplorare la logistica nel prossimo futuro. Con l’aggiunta alla sua prossima generazione di sensori di tecnologia di localizzazione, Everactive può aiutare a tenere traccia delle risorse in tutto il mondo. A causa della pandemia, le aziende stanno rivedendo il modo in cui funzionano e operano. Con il personale ridotto, in particolare negli ambienti di fabbrica dove vengono costruiti prodotti essenziali per l’economia, capire cosa succede in luoghi non facilmente accessibili diventa ancora più importante. Everactive intende soddisfare questa esigenza rendendo possibile il monitoraggio remoto a 360 gradi nella guida di soluzioni autoalimentate.
