Articoli tecnici ed applicazioni sull’Energy Harvesting (dall’inglese “energia recuperata” o “energia racimolata”). Progetti di riferimento ed approfondimenti tecnici sulle tecnologie che permettono appunto l’Energy Harvesting, da sorgenti come le vibrazioni, quindi piezoelettrico, temperatura, movimento e quant’altro in grado di recuperare l’energia dispersa nell’ambiente.
Semtech Corporation, fornitore leader di semiconduttori analogici e mixed-signal ad alte prestazioni e algoritmi avanzati per infrastrutture, high-end consumer e apparecchiature industriali, ha da poco annunciato la sua collaborazione con Oxit, azienda leader la cui attività principale si focalizza sull'innovazione nei servizi dell'Internet of Things (IoT) attraverso la creazione di soluzioni per l'energia intelligente. Semtech supporterà le iniziative con le sue soluzioni LPWAN (Low Power Wide Area Network) che andranno così ad integrare il team di esperti di smart utility di Oxit. In collaborazione con Semtech, Oxit semplifica le iniziative per realizzare prodotti e servizi basati sulla smart energy, trasformando …
Advantech, leader globale nei settori dell'IoT industriale, sistemi intelligenti IoT e piattaforme embedded, è lieta di annunciare che Advantech Taiwan si è impegnata ad acquistare almeno il 50% dell'energia consumata da energia verde entro il 2026, con l'obiettivo di raggiungere il 100% di consumo di energia verde entro il 2032. Per raggiungere gli obiettivi ambientali prefissati, Advantech prevede di collaborare con RFD Micro Electricity sullo sviluppo di un SPV (Special Purpose Vehicle) per la gestione di un impianto solare con una potenza di circa 10 MW. Advantech si è focalizzata sullo sviluppo di soluzioni intelligenti a beneficio dell'ambiente, come …
OMRON Electronic Components Europe, leader nei relè elettromeccanici per circuiti stampati e principale fornitore di componenti quali microinterruttori, relè MOSFET, DIP switch, fotomicrosensori e connettori, ha da poco annunciato un relè ad alta potenza, compatto ed efficiente da 800 VAC/200A specifico per i compensatori di potenza reattiva, gli inverter solari ed i sistemi UPS. Il relè OMRON G9KA a bassa dissipazione supporta l’efficienza dei compensatori di potenza per le installazioni a energia rinnovabile. Introduzione OMRON è leader mondiale nel campo dell'automazione industriale, propone prodotti innovativi e tecnologie avanzate per l'automazione. Attraverso una costante ricerca e innovazione, oggi tutto il …
L’obiettivo di questo articolo della Rubrica Firmware Reload è fornire le basi progettuali per un nodo sensore wireless in grado di alimentarsi sfruttando le energie rinnovabili. Si discuterà in dettaglio delle tecniche che consentono di aumentare la durata delle batterie e di conseguenza la vita di questi dispositivi senza la necessità di intervenire in assistenza. Introduzione Sono ormai parecchi anni che il tema del risparmio energetico è un focus sempre presente in moltissime applicazioni. Ad oggi con le evoluzioni tecnologiche le soluzioni in questo ambito sono diventate più sofisticate ed efficienti, le stesse tecnologie di accumulo, come nel caso …
Siamo felici di presentarvi oggi il nuovo numero della rivista tecnica Firmware 2.0. Il topic di questo mese è dedicato all'ambito EnergyManagement/Energy Harvesting. In questo numero di Firmware 2.0 troverete articoli tecnici su: energy meter con Arduino, Raspberry Pi Pico, sistema multisensoriale per la smart home, articoli del magazine Elektor, i mattoncini di Bleb, Smart Pot Sensor, realizzazione di un amplificatore differenziale con LTspice, tecnologie per la fabbricazione di circuiti integrati, ESP32 e molto altro. Il download della rivista è disponibile nei formati PDF, ePub e mobi. Editoriale Cari lettori, eccoci giunti a un nuovo numero della rivista digitale …
La raccolta di energia proveniente da fonti alternative può avvenire sfruttando diversi tipi di sorgenti quali l’energia termica, chimica, solare, etc. di cui sicuramente avrete sentito parlare più di una volta. Se è possibile convertire e immagazzinare l’energia elettrica proveniente da queste fonti libere presenti nell’ambiente, sarà possibile farlo anche con le onde elettromagnetiche? La risposta è sì. In questo articolo ci occuperemo di rispondere alla domanda “in che modo?”. Partiremo dai principi di base che governano le tecnologie utilizzate per convertire le onde elettromagnetiche in corrente elettrica e, nello specifico, vedremo come è possibile farlo sfruttando le radiofrequenze; …
La progettazione di dispositivi sempre più integrati necessita l’adozione anche di tecniche di accumulo dell’energia elettrica (harvesting) dall’ambiente circostante. Mentre risorse come energia solare ed eolica sono state ampiamente utilizzate fino ad oggi, si continua a sperimentare nuove soluzioni di alimentazione soprattutto per specifiche applicazioni dove non è possibile adoperare le tecnologie esistenti. Dunque, il progresso tecnologico combinato con la realizzazione di chip e/o dispositivi elettronici sempre a più bassa potenza, consente di poter prendere in considerazione anche nuove fonti di energy harvesting come l’energia ottenuta dalla trasduzione dell’energia cinetica. Introduzione Lo sviluppo dei dispositivi portatili o ancor di …
Internet ha cambiato radicalmente il modo in cui progettiamo la maggior parte dei sistemi elettronici, in qualsiasi cosa, dalla segnaletica alle fermate degli autobus ai complessi sistemi industriali che ora utilizzano la connettività come parte fondamentale della loro funzionalità. Probabilmente il cambiamento più grande, tuttavia, è l'introduzione di sistemi di sensori che raccolgono dati e trasmettono le informazioni al cloud. Questi vanno dal monitoraggio della temperatura e controllo del riscaldamento nelle abitazioni ai sistemi di localizzazione delle aziende logistiche. A differenza di molti sistemi connessi più grandi, queste piccole "cose" spesso non hanno accesso all'alimentazione di rete. Ciò significa …
Sono certo che molti di noi ricordano la canzone dei Dire Straits che fa: "Money for nothing and …" ma quanti avrebbero pensato che un giorno queste parole sarebbero state applicate all’energy harvesting? Il concetto esprime qualcosa che arriva dal niente e la disponibilità di potenza gratis. Vediamo come. Si potrebbe pensare che è un pò forzata, ma rimane il fatto che l’energy harvesting ha a che fare con il riutilizzo dell’energia come prodotto collaterale di un’altra azione, e con il suo impiego per alimentare un nodo di sensori wireless autonomo (Wireless Sensor Node, WSN). Per chi ha scarsa …
Il tema della Green Energy è di estrema attualità: nonostante fino ad ora il recupero dell’energia ambientale sia stato effettuato solo tramite pannelli fotovoltaici o pale eoliche, esistono molte altre fonti da utilizzare. Il mondo è pieno di energia ambientale e finora il recupero energetico è avvenuto mediante pannelli solari e turbine eoliche. Ma oggi nuovi strumenti ci consentono di produrre energia da una vasta gamma di fonti ambientali. Inoltre, la cosa importante non è l’efficienza di conversione dei circuiti, ma la quantità di energia “recuperata media” disponibile. Ad esempio, i generatori termoelettrici convertono il calore in elettricità, gli …
In questo articolo analizziamo caratteristiche e funzionalità del controller MCP73871 di Microchip. Praticamente tutti i sistemi portatili utilizzano oggi batterie agli ioni di litio o litio-polimeri. L’incremento di prestazioni richiesto e la crescente disponibilità di funzionalità accessorie hanno, tuttavia, modificato radicalmente i modi di utilizzo delle batterie in tale ambito, accrescendo il numero di cicli di carica a cui queste sono tipicamente soggette durante l’arco di vita utile e il tempo stesso di funzionamento dei dispositivi in alimentazione da rete. Nei sistemi più semplici, in passato, la batteria era connessa direttamente al carico, il che poneva diversi problemi per la gestione …
Analizziamo in questo articolo alcune indicazioni per organizzare il flusso di progettazione di un sistema di alimentazione a batterie tenendo conto dei numerosi fattori in gioco. Siete stati incaricati di progettare i circuiti di controllo di un nuovo sistema di alimentazione a batteria. Quali strategie adotterete per ottimizzare il design for cost e il design for manufacturability? La prima cosa da fare è definire la struttura preferita per il sistema e la collocazione delle celle e dell’elettronica da utilizzare. Una volta compresa la struttura di base, occorre prendere in considerazione i trade-off nella topologia del circuito, ad esempio, in …
Con questo articolo poniamo l'attenzione sullo spettro di applicazioni e potenzialità della blockchain technology nell'ambito dell’industria energetica. L’obiettivo dell'implementazione di blockchain al settore energy è quello di sviluppare una transazione energetica decentralizzata e un sistema di approvvigionamento dell’energia completamente distribuito. Tutte le transazioni effettuate vengono eseguite direttamente attraverso una rete peer to peer. Se dovesse essere adottato su larga scala il modello di transazione decentralizzata previsto per l'industria energetica, questo trasformerebbe radicalmente i rapporti tra produttori e fornitori di energia, operatori di rete e consumatori. INTRODUZIONE Le funzionalità di blockchain sono tali da poter fornire un record distribuito …
L’application note AN588 di Silicon Labs ci mostra come sia possibile realizzare una soluzione completa nel campo dell’energy harvesting utilizzando il microcontrollore a basso assorbimento Si1012, dotato anche di funzionalità wireless. Il microcontrollore Si1012 di Silicon Labs è una MCU (MicroController Unit) ad elevate prestazioni e bassissimo assorbimento basata sul noto core 8051. Progettata espressamente per le applicazioni embedded con funzionalità wireless bidirezionali, presenta delle caratteristiche tecniche di assoluto rilievo, tra cui: throughput di 25 MIPS 16 kB di memoria FLASH 256 byte di memoria RAM 512 byte di memoria XRAM 1 convertitore analogico-digitale con risoluzione di 12-bit e 11 …
Chi fra di noi non ha una montagna di cellulari o altri piccoli dispositivi elettronici in casa a fare la muffa? Nei prossimi anni, il problema dei rifiuti elettronici sarà sempre più presente ed è opportuno pensare ad alternative valide per ridurre il nostro impatto ambientale. Sappiamo bene che le batterie dopo un considerevole numero di cicli, perdono la loro capacità di carica: fortuna vuole che questo fenomeno sia stato "ridotto" se paragoniamo le LiPo alle NiMh. In questo video ti voglio mostrare un progetto interessante per dare una seconda vita alle batterie dei dispositivi che tieni in qualche …
Per i fan di Star Wars, è un sogno proibito avere una spada laser. Ormai sono ben note ai fan del settore le repliche in grado di illuminarsi ed emettere il classico rumore durante le "sciabolate" e in termini di fedeltà sono pressoché identiche a quelle usate nei film. Se vi dicessi che The Hacksmith ha realizzato una spada laser al di fuori dell'immaginario comune? Si tratta di una spada laser vera e propria: forma e dimensioni fedeli alle originali, si illumina ma non è una lampadina o un LED a darle lucentezza. È il sistema che sta dietro: …
L'Università di Washington se non lo sapessi, è uno degli atenei numero uno al mondo per la ricerca sull'energy harvesting. La pratica di ottenere energia elettrica da sorgenti alternative si sta evolvendo sempre più, ottenendola dai segnali wireless. Grazie proprio all'energy harvesting dei segnali radio, l'Università di Washington è riuscita a creare il primo cellulare senza batteria! http://www.washington.edu/news/2017/07/05/first-battery-free-cell-phone-makes-calls-by-harvesting-ambient-power/
In questo video parliamo di energy harvesting: una serie di tecniche particolari che permettono di convertire varie forme di energia in elettricità. Ce ne sono alcune molto particolari, specialmente per i sistemi embedded. Molto spesso, in sistemi piccoli e portabili, c'è la necessità di alimentare il sistema stesso senza utilizzare batterie o alimentazione da rete elettrica: i motivi sono molteplici, alcuni possono riguardare il tuo stesso progetto. Se hai in mente di ridurne le dimensioni, l'impatto ambientale o allungare la vita del tuo sistema, questo video può esserti davvero di aiuto.
Questo semplice circuito permette di gestire, tramite un timer, la rimozione del collegamento alla batteria di un dispositivo portatile. Il timer sarà comandato attraverso il semplice tocco di un dito, nel momento in cui un dispositivo portatile non sarà più utilizzato, allo scadere del tempo stabilito la batteria sarà scollegata preservandone la carica. Pensiamo per esempio ai mouse cordless alimentati a batteria, solitamente tramite due pile tipo AA. La maggior parte di questi prodotti non è dotata di un interruttore di on/off; semplicemente dopo un certo tempo di inutilizzo riducono la frequenza con cui verificano lo spostamento da parte dell’utilizzatore e, nel caso di mouse ottici, viene variato il duty cycle con il quale …
Emanuele Bonanni
30 Novembre 2019
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Grandi cambiamenti in Elettronica Open Source, un nuovo progetto e tanto entusiasmo! Tutto cambia e tutto si trasforma, è la legge della natura ed al tempo stesso condizione necessaria per innovare e rinnovarsi. Dopo anni di esperienza, mesi di sperimentazione e giornate intere di costruzione e ri-costruzione, siamo pronti a passare ad un livello successivo. Abbiamo rinnovato la rivista Firmware, realizzando un nuovo progetto denominato Firmware 2.0. Una rivista di Elettronica Embedded e Semiconduttori che include anche una parte dedicata ai Maker, la maker zone appunto. Quindi avete inglobato EOS-Book in Firmware? Si, da un certo punto di vista …
