Электропитание от wi fi

Разработана уникальная 2D-ректенна с диодом Шоттки из MoS₂ толщиной всего три атома

Инженеры давно научились извлекать энергию из радиосигнала. Для этого применяют ректенны (выпрямляющие антенны), которые преобразуют энергию поля электромагнитной волны в энергию постоянного тока. Простейшим вариантом может быть полуволновый вибратор, между плечами которого устанавливается диод.

Инженеры Массачусетского технологического института предложили новую конструкцию ректенны из MoS₂, которая обладает рядом преимуществ. Во-первых, это плоская конструкция толщиной всего три атома, она гибкая, в отличие от выпрямителей на кремнии и арсениде галлия. Во-вторых, сульфид молибдена гораздо дешевле. И главное, что гибкая ректенна питается от электромагнитного излучения с частотой до 10 ГГц и отлично работает в диапазоне Wi-Fi, то есть от 2,4 до 5,9 ГГц. Выдаёт примерно 40 микроватт. Немного, но достаточно для светодиода или простого чипа.

Передача энергии по СВЧ на большие расстояния — незаменимая технология в некоторых областях. Например, учёные рассуждают об использовании её для разгона космического лифта и для передачи вниз энергии, собранной солнечными батареями на орбите. Но есть и банальное прикладное применение. Например, миниатюрные сенсоры и другие устройства Интернета вещей могут годами работать без встроенной батареи или другого физического источника питания, просто получая энергию из радиосигнала.

Устройства Интернета вещей могут извлекать ток из окружающих радиоволн на произвольных частотах, в том числе из сигналов WiFi, Bluetooth, LTE и многих других. Уже разработаны ректенны и выпрямители из кремния и галлия с КПД до 50−60%. У новой ректенны из MoS₂ КПД обычно не превышает 30%, но технология всё равно довольно интересная.

Как показано на иллюстрации ниже, в устройстве применяется диод Шоттки. Он имитирует свойства перехода металл-полупроводник, применявшегося в ректеннах до сих пор. За счёт этого сводится к минимуму паразитная ёмкость и на порядок ускоряется преобразование, то есть выпрямитель может обрабатывать волны на гораздо более высоких частотах: до 10 и даже 12 ГГц. Раньше такое было невозможно в гибких выпрямителях.

2D-электроника

Гибкую электронику можно использовать в совершенно новых областях: фактически, это невидимая плёнка, в которую оборачивается любой гаджет. Как пишут авторы изобретения, так обычные повседневные предметы «превращаются в умную распределённую сенсорную сеть». Такой плёнкой из электроники можно покрывать стены комнат (как обои), здания, мосты, дороги, что угодно, говорит инженер Томас Паласиос из Центра графеновых приборов и 2D-систем в технологической лаборатории микросистем при МТИ.

В последние годы разработан ряд важных компонентов такой сети, в том числе транзисторы, сенсоры, устройства памяти. Не хватало лишь эффективного двухмерного источника питания. Теперь он есть. Как уже говорилось, эта ректенна работает на порядок быстрее существующих плоских выпрямителей, поэтому впервые появилась возможность извлекать энергию из сигнала Wi-Fi. По мнению учёных, такие универсальные блоки питания хорошо подходят для интеграции с различными электронными системами.

Устройство с беспроводным получением энергии лучше подходит для медицинских имплантов, а также глотаемых сенсоров, которые работают внутри человеческого тела: «В идеале вы не хотите устанавливать батареи в таких системах, потому что если протекает литий, пациент может умереть, — говорит инженер Хесус Грахаль из Мадридского технического университета, один из разработчиков новой ректенны. — Гораздо лучше собирать энергию из окружающей среды, чтобы питать эти небольшие лаборатории внутри тела и передавать данные внешним компьютерам».

В настоящее время команда работает над созданием более крупных систем и повышением эффективности ректенны. Научная статья опубликована 28 января 2019 года в журнале Nature.

Присоединяйтесь сегодня к множеству разработчиков и инноваторов в сфере интернета вещей! Управляйте различными IoT-устройствами на основе PKI с решениями от GlobalSign.

Необходимо больше информации? Мы всегда рады проконсультировать вас по телефону +7 499-678-2210.

Источник

Обзор умного автомата-выключателя с Wi-Fi на DIN-рейку EWelink (63 ампера)

Cегодня мы поговорим про одно из устройств умного дома, которое позволит управлять не только 1 прибором, а чуть ли не всеми. Но все зависит от вашей разводки электричества по дому или квартире. Речь пойдет о автоматическом однофазном выключателе, в народе автомат, с возможность управления по WiFi. Кроме банального включения или выключению любых приборов до 40А, автомат может вести мониторинг текущей нагрузки, напряжения и потребления. Если бы не одно НО, про которое я расскажу далее.

Упаковка и комплектация

Доставка заняла примерно 2 недели, упакован в простую транспортировочную коробку.

Внутри еще одна упаковка из полиэтиленового кулька, в котором находится непосредственно сам автомат и инструкция.

Прочтя инструкцию, мы видим, что автомат позволяет кратковременную нагрузку в 63А или до 13,9 кВт. В целом автомат рассчитан для работы с нагрузкой 40 ампер или 8,8 кВт. В целом полноценно может заменить даже любой вводной автомат в квартире или в доме.

Сам автомат практически не чем не отличается от простых, не умных.

В верхней части светодиодная индикация соединения с WiFi сетью и режима работы автомата, выключен или включен. Эта индикация довольно важна, так как вместо тумблера как в обычном автомате, тут используется одна кнопка включения/выключения. Она же отвечает и за сопряжение устройства.

При успешном соединении с WiFi сетью индикатор «Signal», будет гореть синим цветом. А индикатор включения/выключения будет гореть розовым в случае включения автомата, если его выключить, светодиод потухнет.

Автомат занимает 1 место на DIN-рейке, крепится на нее, как и обычные автоматы. Нацепили автомат на рейку и зафиксировали его с помощью зеленого фиксатора в нижней части автомата.

В верхней части ввод, в нижней частей вывод, все как у стандартных автоматов. Но для подключения устройства нам понадобится нулевая линия, провод для подключения аккуратно вывели из верхней части автомата.

К качеству исполнения колодок для проводов у меня вопросов не возникло.

На левой грани находится информация по сопряжению устройства. Для этого нам надо удерживать кнопку включения 5 секунд и дождаться пока индикатор подключения WiFi моргнет 3 раза.

На DIN-рейке держится отлично, у меня претензий нет. При необходимости можно легко демонтировать этот автомат и заменить на другой. Монтируем его, подключаем проводку и переводим автомат в режим сопряжения. Для управления автоматом из любой точки мира, нам нужно только WiFi подключение к вашему роутеру.

Сверлить корпус я не буду, но вот с отзывов Али есть фотка внутренностей.

Программное обеспечение

Для работы с автоматом нам понадобится смартфон на платформе Андроид или iOs. Из плей маркета устанавливаем приложение eWlink, регистрируемся или входим в свой аккаунт. Далее жмем на синий плюсик в нижней части программы и жмем на кнопку «Quick Pairing» для добавления. Так как устройство у нас одно, то и выбираем «Add one device».

Выбираем нашу домашнюю WiFi сеть и вводим пароль от нее. Поддерживается работа только в 2.4 ГГц WiFi сети. Спустя несколько секунд программа найдет наш автомат и добавит его к общему списку ваших умных девайсов. Обзываем наше устройство и выбираем ему виртуальное местоположение в нашем умном доме.

Из главного меню программы мы можем не только видеть статус устройства, включено оно или выключено, но и так же быстро включать или выключать его. Тут же, небольшой пиктограммой обозначается качество WiFi соединения.

Перейдя внутрь управления нашим автоматом, программа нам сообщает о наличии нового обновления. Тут же расположилась единственная кнопка, отвечающая за выключение или выключение устройства. При этом если выключить автомат вручную, нажав на физическую кнопку, то статус в ПО, так же изменится.

Переходим в настройки. Тут можно изменить имя устройства и проверить наличие обновлений в прошивке. На момент съемки обзора версия ПО была 3.5.1. Кроме этого можно создать группу устройств и управлять ими одновременно, так же изменить расположение в виртуальном умном доме или поделиться устройством, для совместного управления с другими людьми.

Можно включить или отключить всплывающее уведомление при изменении статуса устройства. Так же производитель предусмотрел отключение светодиода WiFi подключения. Можно изменить статус устройства после отключения питания, по умолчанию это выключено, но можно выставить – запомнить прошлое состояние.

Во вкладке «включение на время» можно задать интервал времени включения, от 0,5 секунд до одного часа. Эта функцию будет удобна, если нам необходимо кратковременно подать питание на устройство для его включения/выключения, например управления эл.приводом откатных ворот.

В главном меню мы можем устанавливать различные расписания работы устройства. Выбирать время включения, дни недели и на какое состояние изменить, включить или выключить.

Так же можно установить таймер включения или выключения от одной минуты до часа. После установки таймера в главном окне будет небольшое уведомление рядом с иконкой таймера.

Можно задать цикличный таймер, допустим на работу насоса, 3 часа работать, 3 часа отдыхать. Цикл работы может или повторяться или чередоваться. Тогда можно устанавливать различное время для включённого и выключенного состояния.

Если перейти в режим сценариев, то работу автомата можно привязать не только ко времени суток, но и даже по восходу/заходу солнца, согласно вашему местоположению, это будет удобно в случае автоматизации освещения.

Включать или выключать автомат можно и с помощью других датчиков или выключателей. Допустим, когда выключатель 1 включен – включать наш автомат. Период действия сценарии, так же можно изменять по своей надобности.

Видеообзор

Автомат с энергомониторингом — ALIEXPRESS

Выводы

В целом достаточно неплохой автомат, который, по сути, может заменить любую умную розетку, при небольшом увлечении в стоимости. Это актуально, когда надо управлять большими нагрузками, чем может умная розетка. Или даже для управления электропитанием целым домом. Кроме этого, работу автомата можно совмещать с другими датчиками и условиями. Единственный минус именно в этом автомате, в том, что в нем нет энергомониторинга. Но это сугубо моя вина, так как у продавца есть два вида таких автоматов, а при заказе я не обратил на это внимание. Не забывайте, так же, подписаться на мой канал, чтобы не пропустить новые видео про устройства умного и не очень дома.

Об авторе

YouTube channel: http://www.youtube.com/EvgenLubops видео всегда быстрее текстовых обзоров!

Telegram: https://t.me/Lubops живое общение, скидки, акции купоны и новинки из мира умного дома

Источник