Zestaw projektowy dla IoT z czujnikiem zasilanym energią słoneczną

CYALKIT-E02

Firma Cypress Semiconductor wprowadziła nowy zestaw zawierający kompletny projekt referencyjny dla małych urządzeń czujnikowych. Układy typu beacon pracujące bez baterii mają pomóc w rozwoju rozwiązań dla Internetu Przedmiotów (IoT). Referencyjny zestaw projektowy CYALKIT-E02 z czujnikiem Bluetooth Low Energy zasilanym energią słoneczną stanowi łatwą w użyciu platformę, która pozwala opracować bezprzewodowe węzły czujnikowe (WSN) pozbawione baterii. Czujniki tego typu mogą gromadzić informacje o temperaturze i wilgotności w swoim otoczeniu, a następnie przekazywać je za pomocą protokołu Bluetooth Low Energy. Czujnik referencyjny ma 25 mm średnicy. Można go umieścić i zostawić bez nadzoru – jest samowystarczalny i nie potrzebuje baterii. Jest to doskonałe rozwiązanie do monitorowania warunków otoczenia w inteligentnych mieszkaniach, budynkach komercyjnych i fabrykach, a także w rolnictwie. Zestaw jest już dostępny w przedsprzedaży w cenie 49 USD.

Zapotrzebowanie dla układów WSN na rynku IoT według prognoz urośnie do 5 miliardów sztuk do roku 2020. Najważniejsze będzie zapewnienie pracy układów bez baterii, aby obniżyć koszt działania i kłopotliwej konserwacji. Umiejscowienie WSN może być ograniczone przez dopuszczalne wymiary układu oraz ilość dostępnego światła – co przekłada się na maksymalny rozmiar modułu słonecznego i uzyskiwaną moc. Nowy projekt referencyjny o małych wymiarach wykorzystuje opracowane przez Cypress układy kontroli zasilania (PMIC) przeznaczone do odzyskiwania energii. Zawiera też moduł Bluetooth Low Energy EZ-BLE ProC oraz ogniwo słoneczne o wymiarach 15 x 15 mm. Pozwala ono na pracę przy natężeniu światła otoczenia na poziomie 100 luksów – mniej, niż pada na typową półkę w magazynie. Zestaw zawiera czujnik zasilany energią słoneczną, konwerter BLE-USB i płytkę do debugowania. Płytkę można podłączyć do komputera PC za pomocą interfejsu USB, aby odebrać dane z czujnika i przeprowadzić jego testy. Cypress oferuje również pakiet rozszerzeń CYALKIT-E03, który zawiera pięć takich czujników BLE w cenie 99 USD. Więcej informacji o zestawach jest dostępnych na stronach produktów http://www.cypress.com/CYALKIT-E02 i http://www.cypress.com/CYALKIT-E03.

Zestawy CYALKIT-E02 / CYALKIT-E03 zawierają aplikację Cypress BLE-Beacon dla PC i systemów iOS / Android. Pozwala ona na odbiór i wizualizację danych przesyłanych przez czujnik w postaci wykresu 2D lub 3D, a także na eksport danych. Firma Cypress zademonstrowała ten zestaw referencyjny podczas targów Sensor Expo, które odbyły się w dniach 22-23 czerwca w McEnery Convention Center w San Jose. Inne zaprezentowane produkty obejmowały układy typu PSoC, mikrokontrolery FM Flexible i rozwiązania dla Blueooth Low Energy.

Układ PMIC przeznaczony do odzyskiwania energii Cypress S6AE103A może rozpocząć pracę przy uzyskiwanej mocy 1,2 µW – czterokrotnie mniejszej, niż najbliższy konkurencyjny układ. Pobór prądu wynosi jedynie 280 nA, dzięki czemu więcej energii pozostaje na zasilenie czujnika, przetwarzanie danych i komunikację. Mały moduł EZ-BLE Proc CYBLE-022001-00 jest oparty na programowalnym układzie radiowym ProC EZ-BLE. Współpracuje on z układami PMIC, pozwalając na realizację energooszczędnych i łatwych w implementacji systemów odzyskiwania energii. Układ ma odpowiednie certyfikaty dotyczące łączności bezprzewodowej.

Układy PMIC firmy Cypress umożliwiają wydajne odzyskiwanie energii ze światła otoczenia, wibracji i zmian temperatury. Mają podwójne wejścia do obsługi dwóch źródeł jednocześnie –  stanowią elastyczne i niezawodne rozwiązanie, które pozwala w zasilić w pełni urządzenia IoT lub częściowo odciążyć te zasilane z baterii.

Układy odzyskiwania energii PMIC firmy Cypress otrzymały kilka nagród branżowych, w tym:

  • Nagrodę ACE w roku 2015 dla technologii energetycznych przyznawaną przez EDN oraz EE Times.
  • Nagrodę dla produktu roku 2015 otrzymał układ PMIC MB39C811 w ramach plebiscytu Enviromental Leader Product & Project Awards.
  • 2. miejsce w kategorii nadchodzących technologii z obszaru IoT, M2M, czujników oraz technologii RFID i NFC za niezwykle energooszczędny układ PMIC MB39C811  – przetwornicę obniżającą napięcie przeznaczoną do odzyskiwania energii słonecznej i energii drgań przyznaną przez CITA w roku 2014.
  • Nagroda programu Green IT za rozwiązania z dziedziny odzyskiwania energii przyznane przez ministerstwo ekonomii, handlu i przemysłu Japonii w 2013 roku.

Referencyjny zestaw projektowy Cypress CYALKIT-E02 z czujnikiem BLE zasilanym energią słoneczną jest dostępny w przedsprzedaży w cenie 99 USD. Oba zestawy będą dostępne w lipcu 2016 roku. Układy Cypress PMIC są obsługiwane przez darmowe, rozbudowane narzędzie sieciowe Easy DesignSim, które pozwala na projektowanie, symulację i ocenę systemów odzyskiwania energii. Narzędzie generuje listę materiałową, schemat układu i wyznacza pobór mocy z podziałem na funkcje czujników, przetwarzania i komunikacji danego systemu.

O autorze