Weltweit kleinste solarbetriebene Sensor läuft fast immer

Ein kleine solarbetriebene Sensor, kleiner als Abe Kopf auf einen Pfennig, fast ewigen Energie liefern kann, sagen seine Schöpfer.

Das Gerät enthält Solarzellen, eine Batterie und einen Prozessor, alles in einem Paket, die 2,5 x 3,5 x 1 mm misst.

Es könnte neuen biomedizinischen Implantaten sowie neue Geräte zu ermöglichen.
Gebäude, Brücken und Häuser zu überwachen. "Es könnte erheblich verbessern die
Effizienz und Kosten der aktuellen ökologischen Sensornetzwerke entwickelt
um "Bewegung zu erkennen oder Luft-und Wasserqualität zu verfolgen, sagte der Entwickler
in einer Erklärung.

Mit einem handelsüblichen Prozessor ARM Cortex-M3 enthält das system
die niedrigste betriebene kommerzielle-Klasse Mikrocontroller. Es nutzt über
2.000-Mal weniger Strom im Sleep-Modus als seine Energie-effiziente
Gegenstück auf dem Markt heute.

"Unser System kann fast ständig laufen in regelmäßigen Abständen ausgesetzt
angemessene Lichtverhältnisse, auch im Innenbereich,"sagte David Blaauw, eine
Elektro und Computer-Maschinenbau-Professor. "Seine nur begrenzt
Faktor ist der Akku Verschleiß-Out, aber die Batterie würde viele Jahre dauern."

Der neue Sensor verbringt die meiste Zeit im Sleep-Modus aufwachen kurz
alle paar Minuten, Maß zu nehmen. Seine durchschnittliche Gesamtleistung
der Verbrauch ist weniger als 1 Nanowatt. Ein Nanowatt ist ein Milliardstel einer
Watt.

Die Entwickler sagen die entscheidende Neuerung
ist ihre Methode zur Energieverwaltung. Der Prozessor braucht nur etwa die Hälfte
ein Volt zu betreiben, sondern die Niederspannungs-Dünnschicht-Cymbet Akku
setzt sich in der Nähe von 4 Volt. Die Spannung, die im Wesentlichen die
Druck des elektrischen Stromes muss reduziert werden, damit das System
funktionieren Sie die meisten effizient.

"Wenn wir traditionelle Methoden, die Spannung-Konvertierung verwendet
würden viele Mal mehr Leistung als der Prozessor selbst konsumiert haben
Verwendungen,"sagte Dennis Sylvester, Associate Professor für elektrische und
Technische Informatik.

Eine Möglichkeit der U-M-Ingenieure die Spannungs-Wandlung effizienter gestaltet
ist durch die Verlangsamung die Power Management Unit der Uhr wenn des Prozessors
Last ist leicht.

"Wir überspringen Beats, wenn wir feststellen, dass die Spannung stabil genug ist," sagte Sylvester.

Das System gerade in den Handel gebracht wird, könnte
weniger invasive Möglichkeiten zur Überwachung von Druckänderungen in den Augen, des Gehirns, und
in Tumoren bei Patienten mit Glaukom, Hirn-Trauma oder Krebs die
Wissenschaftler sagen. Im Körper könnte der Sensor denkbar ernten
Energie aus der Bewegung oder Wärme als Licht.

Diese Forschung, präsentierte heute auf der International Solid-State-
Schaltungen-Konferenz in San Francisco wurde finanziert von den nationalen
Science Foundation, die Defense Advanced Research Projects Agency, die
National Institute of Standards and Technology, das Fokus-Center
Forschungsprogramm und ARM.

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