Internet of Things, ecco il chip batteryless

Uno studio recente ha evidenziato la scarsa efficienza energetica degli attuali dispositivi connessi. Con l’espansione della cosiddetta Internet of Things, il numero degli smart device aumenterà esponenzialmente nei prossimi anni e con essi anche i consumi di elettricità. PsiKick, una startup della Virginia, ha progettato però un sensore wireless che non necessità di alimentazione esterna, grazie all’integrazione di chip “sub-threshold”.

Il transistor è un interruttore che viene acceso, applicando una tensione superiore a quella di soglia, e spento se il valore è inferiore. In realtà, nel transistor scorre una piccola corrente di dispersione, anche nello stato off, che può essere sfruttata per eseguire alcune operazioni. Ciò permette di ridurre lo spreco di corrente associato allo stato on. Il chip progettato dall’azienda statunitense funziona con una tensione “sotto-soglia”, consumando lo 0,1% dell’energia richiesta dai chip attualmente sul mercato.

PsiKick ha realizzato un SoC che integra un circuito RF a bassa potenza, ottenendo così un sensore wireless che non deve essere alimentato da una batteria. La fonte di energia viene assorbita dall’esterno. I due fondatori dell’azienda hanno testato con successo il chip in un elettrocardiografo indossabile alimentato dal calore del corpo.

L’energia, molto bassa, necessaria ad accendere i transistor “sub-threshold” può essere ricavata anche da piccoli pannelli solari, dalle onde radio ambientali e dal movimento. Il SoC misura 3,5×3,5 millimetri, funziona con una tensione di 0,2 Volt e consuma 400 nanowatt nello stato on. Il segnale wireless raggiunge una velocità di 1 Mbps ad una distanza di 10 metri.