"We willen dat IoT-apparaten geen gebruik maken van batterijen, want die zijn gevaarlijk, lomp en slecht voor het milieu", zegt De Winkel. Met intermittent computing kunnen de apparaten hun essentiële taken foutloos uitvoeren, puur op basis van – sporadisch beschikbare (intermittent) – energie die uit de directe omgeving gewonnen wordt. "Het things-deel was al opgelost. Met intermittently-powered bluetooth voegen we daar nu het internet-deel aan toe", zegt hij, refererend aan hun GameBoy Forever.
Eerdere oplossingen voor batterijloze communicatie ondersteunden alleen éénrichtingsverkeer, wat neerkomt op voldoende energie vergaren voor het versturen van data en vervolgens ‘hopen dat iets het signaal oppikt’. De Winkel en Pawełczak wilden het volledige potentieel van het bluetoothprotocol benutten: "Het is een van de meest gebruikte draadloze communicatieprotocollen wereldwijd", zegt Pawelczak. "Het belangrijkste is dat dit een tweerichtings-communicatieprotocol is, waardoor het onder andere firmware updates en configuratie op afstand mogelijk maakt."
Hun bluetooth-implementatie, FreeBie genaamd, is extreem energiezuinig. De Winkel: "Bij een standaard implementatie wordt de bluetoothchip in slaapmodus gezet als het IoT-apparaat even niet hoeft te communiceren. Door de netwerkstatus exact op te slaan, kunnen wij de chip volledig uitschakelen, waarmee we het energieverbruik tot een factor tien reduceren."
Dit hebben ze voor elkaar gekregen met het gebruik van commercieel beschikbare hardware. Pawelczak: "Als wij onze oplossing zouden integreren in een speciaal ontworpen system-on-a-chip, dan zou dit de meest duurzame, energiezuinige bluetooth-implementatie zijn tot nu toe op de markt verkrijgbaar." Grote fabrikanten van bluetoothchips hebben al interesse getoond.
Met twee voorbeeld-implementaties hebben de onderzoekers laten zien dat hun nieuwe architectuur tot-nog-toe onvoorstelbare IoT-toepassingen mogelijk maakt: een batterijloze smartwatch op zonne-energie die de tijd en email-notificaties synchroniseert met een smartphone; en ook draadloos firmware updates uitgevoerd over bluetooth. "We hopen dat dit ook de deur opent voor andere draadloze protocollen zoals intermittently-powered Wi-Fi, 5G, 6G; noem maar op."
De hardware en software van het FreeBie-systeem zijn als open source beschikbaar gemaakt en de onderzoekers zullen hun bevindingen in juni op MobiSys 2022 presenteren. De broncode van Freebie: http://github.com/tudssl/freebie/.
Megaohmmeters op batterijen. Het aanbod werkplaatsuitrusting van TME omvat onder meer professionele apparaten van Fluke.…
De HCX oliepeilglazen van Elesa+Ganter bieden een geavanceerde oplossing voor industrieel onderhoud en productie. Deze…
Een kleinschalig en compact apparaat, Fuze, gebouwd door de Amerikaanse startup Zap Energy heeft plasma…
Al 15 jaar is het Festo Bionic Learning Network gefascineerd door vliegen. Het team heeft…
Kwantummechanische verschijnselen zoals radioactief verval, of algemener: ‘tunnelen’, vertonen intrigerende wiskundige patronen. Twee onderzoekers aan…
Een nieuwe ultragevoelige glasvezelsensor kan deeltjes met een diameter tot 50 nanometer detecteren. In de…