Разработчики крошечного датчика шириной в 10 мм – ученые Института микроэлектронных схем и систем Фраунгофера (ИМС) в Дуйсбурге. Покрытие чипа – из солнечной батареи, поэтому он самостоятельно обеспечивает себя энергией, а его месторасположение в алюминиевом профиле панели стеклопакетов позволяет получать достаточно света даже зимой и в темноте.

Создать солнечную ячейку непосредственно на неровной поверхности чипа – задача очень сложная, но ученые ИМС инженер-электрик доктор Герд вом Богель и физик доктор Андреас Геэлихт (Goehlich) с этим справились.

– Микрочипы покрыты многочисленными токоведущими дорожками, поэтому их поверхность очень неровная. Так что мы должны были найти способ заполнить и выровнять поверхность, прежде чем покрыть чип солнечной батареей, – прокомментировал доктор Богель.

Первоначальная функция чипа предупреждать об открытых окнах, чтобы избежать слишком длительного проветривания в холодное время и, соответственно, предотвратить чрезмерные теплопотери или необходимость в дополнительном нагреве воздуха.

Различные приложения устройства обеспечивают ряд дополнительных функций: напоминают о проветривании, необходимости закрыть окно, уходя из дома, попытке проникновения извне. Тонко настроенные датчики способны отличить вибрацию, создаваемую, например, ударом мячика о стекло, от сотрясений, создаваемых при попытке вскрыть окно ломом. Система обнаружит нарушение в течение десятой доли секунды и в последней ситуации подаст сигнал тревоги. Слишком длительно открытое окно также повод для беспокойства чипа - в этом случае чип может послать сигнал по радио на базовую станцию в здании.

Существующие сегодня домашние и промышленные системы, регистрирующие состояние окна, требуют присоединения своих датчиков с помощью кабеля к сигнализации внутри самого дома. Можно использовать также радиодатчики на батарейках, однако в зданиях с большим количеством окон замена этих элементов питания может привести к значительным затратам на обслуживание.

Маленькое энергопотребление чипа, кстати, не нуждающегося в техническом обслуживании, позволяет ему работать автономно в течение 30 часов. Предполагается, что в ближайшие два года появится чип, способный работать автономно до двух недель. Кроме того, ученые создали переключатели, потребляющие мало энергии, и спроектировали очень короткие протоколы радиосвязи.

– Мы извлекли все возможные микро-амперы, добавил доктор Богель.  Для большего сохранения энергии датчик всегда переходит в режим ожидания. Однако в зависимости от личных предпочтений пользователь может установить датчик таким образом, чтобы система просыпалась каждые несколько минут или даже секунд и производила измерения.

 Солнечный радио чип – автономный контролер окна

Затраты на изготовление солнечного радио чипа минимальны, так как применение солнечного покрытия непосредственно связано с производством чипов. Однако, по словам ученых, для выпуска изделий в больших масштабах необходимо несколько дополнительных стадий производства.

Источник: © www.winport.by
При перепечатке ссылка на автора и источник обязательна