Kita berada di zaman ledakan AI (kecerdasan buatan). Semuanya — mulai dari lemari es hingga mangkuk anjing Anda — akan menjadi bagian dari jaringan neuron AI. Pendapatan di seluruh dunia untuk pasar AI, termasuk perangkat lunak, perangkat keras, dan layanan, diperkirakan akan tumbuh 16,4 persen dari tahun ke tahun pada tahun 2021 menjadi $327,5 miliar, dan pada tahun 2024 pasar diperkirakan akan menembus angka $500 miliar.
Meskipun angka-angka ini mengesankan, AI hanya akan mencapai potensi penuhnya ketika dapat diisi dengan aliran data yang konstan dari banyak sumber yang beragam. Untuk mengumpulkan data dengan kecepatan yang memungkinkan keluaran AI bernilai tinggi, Anda memerlukan jaringan sensor yang ada di mana-mana. Sensor adalah neuron yang menyalakan sinapsis AI. Sinergi ini sangat penting untuk frekuensi dan kualitas output.
Selama beberapa tahun terakhir sensor telah mulai membuat tanda mereka sebagai kerangka kerja IoT. Pada tahun 2022, sensor gerak diharapkan mencapai 8,35 persen dari pasar sensor berkemampuan IoT global. Total pendapatan yang dihasilkan oleh pasar sensor yang diaktifkan diperkirakan mencapai $56 miliar pada tahun 2022.
Jaringan sensor perlu terus berkembang agar dapat benar-benar mendukung adopsi dan pemenuhan AI bernilai tinggi. Namun, perluasan jaringan sensor yang dapat diskalakan terhambat oleh pembatasan penempatan karena membutuhkan akses ke daya. Jadi bagaimana kita bisa “menyalakan lampu dan neuron tetap menyala?”
Secara historis, sensor ditenagai oleh kabel dan/atau baterai. Namun, kedua opsi ini memiliki keterbatasan. Kabel bisa mahal untuk dijalankan dan seringkali membatasi — dengan batasan panjang kabel dan potensi titik putus. Baterai memiliki masa pakai yang terbatas; mereka perlu diganti secara teratur dan dibuang ketika dihabiskan. Singkatnya, mereka tidak dapat diandalkan untuk siklus waktu yang dibutuhkan; biayanya berulang, dan tidak ramah lingkungan.
Pengganti kabel dan baterai adalah pemanenan energi (menangkap energi yang tersedia). Atau pengisian daya nirkabel (menghasilkan energi untuk memberi daya pada perangkat secara nirkabel), yang merupakan proses di mana energi berasal dari sumber energi eksternal yang dapat diprediksi, ditangkap, dan disimpan untuk aplikasi termasuk perangkat otonom nirkabel kecil seperti yang digunakan dalam jaringan sensor nirkabel.
Ada banyak metode pengisian daya nirkabel, yang akan kita bahas secara singkat:
Getaran adalah konsep mengubah energi getaran menjadi energi listrik. Metode ini hanya ideal untuk mesin yang bergetar.
UV/IR energi harus memiliki garis pandang langsung antara pemancar dan penerima agar dapat bekerja dengan baik, penghalang apa pun mengakibatkan tidak ada daya yang mencapai penerima.
Qi adalah pengisian induktif dan menawarkan watt daya, tetapi hanya untuk aplikasi di mana pemancar dan penerima terpisah beberapa milimeter; penyelarasan perangkat cukup ketat.
Matahari dan angin, dalam kebanyakan kasus, harus berada di luar ruangan dan oleh karena itu dapat mahal untuk membangun dan juga dapat sedikit terbatas dalam kemampuannya.
Frekuensi radio (RF) tidak memerlukan garis pandang langsung, dapat menyalurkan daya ke selungkup kedap air, berdaya rendah (μW hingga mW) dan lebih fleksibel daripada proses yang disebutkan sebelumnya.
Teknologi daya nirkabel RF unik karena menggunakan gelombang elektromagnetik frekuensi radio daripada medan magnet untuk mengisi daya perangkat. Pemancar RF menggunakan elektronik untuk menghasilkan sinyal RF. Sinyal RF dikirim ke antena, yang mentransmisikan gelombang RF ke penerima yang tertanam di dalam perangkat, yang mengambilnya menggunakan antena. Mereka kemudian diubah menjadi DC yang dapat digunakan menggunakan chip tertanam. Ini memberi daya pada perangkat atau mengisi ulang baterai. Transfer daya nirkabel RF dapat dijelaskan di medan jauh menggunakan Persamaan Friis yang terkenal. Persamaan tersebut menunjukkan kepada kita bagaimana daya yang ditransmisikan, jenis antena, dan frekuensi sinyal RF memengaruhi daya yang diterima pada jarak yang berbeda.
Daya nirkabel RF dapat diimplementasikan sebagai tempat pengisian daya di mana beberapa perangkat dapat diberi daya secara bersamaan; sebagai sinar RF yang dapat dikirim langsung ke perangkat tertentu beberapa meter dari pemancar; atau sebagai titik fokus langsung di depan pemancar. Karena merupakan sistem dua sisi (mengirim dan menerima), solusi dapat direkayasa untuk sebagian besar aplikasi. Satu keuntungan besar dari daya nirkabel RF adalah dapat diimplementasikan di berbagai lingkungan dan konfigurasi yang berbeda, misalnya, fasilitas berskala besar seperti hotel, kompleks perkantoran, dan kampus. Sering kali ada area kosong di hotel, kompleks perkantoran, atau kampus, yang tidak memerlukan lampu atau sistem suhu untuk bekerja pada kondisi stabil. Kemampuan untuk mengubah kondisi ini (tidak menyalakan lampu di ruangan kosong tertentu dan tidak menyalakan AC atau sistem pemanas atau lebih jarang bekerja) dapat menciptakan fasilitas ramah lingkungan, meningkatkan pengalaman pengguna, dan memberikan penghematan biaya yang signifikan.
Biasanya, jaringan sensor hanya terintegrasi ketika bangunan dirancang, atau selama upaya perombakan skala besar, karena kerumitan implementasi. Namun, jaringan sensor nirkabel (WSN) yang menggunakan daya nirkabel RF membuat implementasi menjadi lebih mudah. Tidak perlu menjalankan kabel, tidak perlu mempertimbangkan masalah baterai. WSN memungkinkan sensor yang tidak terbatas, tersebar secara spasial, dan khusus untuk memantau dan melaporkan kondisi fisik lingkungan dan mengatur data yang dikumpulkan di lokasi terpusat.
Saat ini, WSN masih mengandalkan daya baterai, yang seperti disebutkan, tidak sepenuhnya dapat diandalkan atau disukai. Namun, pengenalan mentalitas 'potong kabel' teknologi WSN memungkinkan penginderaan terjadi di tempat yang tidak terlihat dan di tempat yang sulit dijangkau. Mengintegrasikan pemanenan energi membawa keserbagunaan WSN selangkah lebih maju dengan menghilangkan interaksi manusia setelah instalasi sehingga sistem ini dapat diandalkan untuk beroperasi terus menerus tanpa perlu pemeliharaan. Lebih jauh lagi, meskipun pemanenan energi memang menambah biaya awal di muka, ROI ekonomi dari kontrol yang lebih besar berlangsung cepat, dan kebebasan dari pemeliharaan di masa mendatang (penggantian baterai) dan pembuangan memiliki efek majemuk.
Di luar pemantauan dan kontrol lingkungan, cara lain yang dapat diterapkan teknologi ini termasuk sistem pemindaian suhu pribadi tanpa baterai yang dirancang untuk membantu protokol COVID-19, penginderaan bebas baterai di ruang bahan berbahaya atau wadah penyimpanan yang berbahaya bagi individu yang berada di sekitarnya. , dan bahkan pelacakan suhu vaksin menggunakan peralatan RFID yang ada — praktik umum di sebagian besar pengaturan medis.
Ketika permintaan untuk AI meningkat, demikian juga permintaan untuk WSN. Proyek penelitian bahwa pasar jaringan sensor nirkabel global diperkirakan akan tumbuh pada CAGR (tingkat pertumbuhan tahunan gabungan) melebihi 14 persen selama periode perkiraan. Ukurannya dapat membengkak hingga $1,5 miliar pada tahun 2022. WSN bermanfaat karena berbagai alasan:fleksibel dan dapat disesuaikan, dapat diskalakan, dan dapat mengakomodasi perangkat baru kapan saja, dan dapat membantu penghematan biaya karena tidak ada biaya pemasangan kabel.
Kebutuhan akan WSN akan terlihat di semua bidang bisnis — mulai dari ritel hingga gudang, fasilitas manufaktur, dan lainnya. Bahkan ruang publik pun memanfaatkan WSN di lampu lalu lintas, halte, jalan raya, penyeberangan, dan sebagainya. Gedung perkantoran menggunakan WSN untuk memantau lokasi karyawan serta pelacakan aset untuk melihat di mana laptop berada di dalam gedung. Dari termostat pintar, kunci, tirai, lampu, dan colokan, sepertinya semuanya terhubung akhir-akhir ini, dan saat kita melihat lebih banyak perangkat pintar muncul, kita akan melihat pertanyaan yang lebih besar untuk WSN. Mereka akan menjadi tulang punggung kota pintar masa depan.
Meskipun ada beberapa opsi untuk daya over-the-air, RF adalah salah satu bentuk transfer daya nirkabel yang paling dapat diandalkan dan terukur untuk lingkungan dalam dan luar ruangan. Secara umum, daya nirkabel lebih andal daripada pemanenan energi, karena dapat diidentifikasi dan diprediksi. Mengintegrasikan teknologi pengisian daya nirkabel RF juga mudah karena tidak dibatasi oleh gerakan atau penempatan yang tepat, memungkinkannya mengakomodasi perangkat yang tidak dapat diinduksi.
Kekuatan nirkabel adalah teknologi yang memungkinkan masa depan. Ini akan memberi kita fleksibilitas untuk menerapkan WSN dengan cara yang dapat membuat hari esok lebih cerdas, lebih aman, lebih hijau, dan lebih baik.
Artikel ini ditulis oleh Charlie Goetz, Chief Executive Officer, Powercast (Pittsburgh, PA). Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Tn. Goetz di Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya.; atau kunjungi di sini .
Sensor
Memodernisasi jaringan listrik AS yang sudah tua untuk memenuhi kebutuhan daya abad ke-21 berarti memperbarui jaringan yang luas dan kompleks dengan teknologi pintar untuk memanfaatkan otomatisasi, konektivitas, dan sumber daya energi terbarukan yang diperlukan untuk menyalurkan listrik dengan lebih
Kontrol kualitas sangat penting di setiap industri, tetapi di bidang manufaktur, itu sangat penting. Permintaan pasar yang fluktuatif, bahan dan biaya produksi yang tinggi, di samping sifat kritis misi dari produk akhir, mendorong produsen untuk mengejar kualitas terbaik dan tingkat penolakan minima
Konverter AC DC memberikan daya ke perangkat elektronik yang membutuhkan proses konversi dari AC ke DC. Berbagai aplikasi perangkat ini mungkin terbukti bermanfaat jika Anda tidak dapat mengakses stopkontak DC di sekitar. Namun demikian, memahami teknologi ini dapat membingungkan dan berlebihan kare
Tentang Rangkaian Transfer Daya Nirkabel，Tidak dapat disangkal, beberapa dari kita menghadapi kehilangan daya saat mentransmisikan daya listrik. Kerugian, yang kadang-kadang mendekati 24% (menurut World Resource Institute), terjadi karena resistensi di kabel grid. Konsep sistem Wireless Power Transf
