Alimentazione wireless RF
Alimentare dispositivi a bassa potenza con energia RF
Il numero di dispositivi di comunicazione wireless sta aumentando ogni anno, con oltre 24 miliardi previsti entro il 2030. Questi dispositivi stanno continuamente evolvendo in termini di capacità, ma i metodi utilizzati per alimentarli rimangono quelli tradizionali. Attualmente, i dispositivi devono:
- Essere regolarmente caricati con un cavo
- Avere batterie nuove
- Essere posizionati su un tappetino di ricarica
Tutti e tre questi metodi richiedono una manutenzione regolare, che può essere faticosa e costosa per le applicazioni con un gran numero di dispositivi o con dispositivi difficili da individuare o raggiungere.
Una soluzione promettente a questa sfida è il trasferimento di potenza wireless a radiofrequenza (RF). Mentre i segnali RF sono stati tradizionalmente utilizzati solo per la trasmissione di dati, possono anche trasferire energia via etere. Un dispositivo con capacità di trasferimento di potenza RF può convertire i segnali RF in un segnale di corrente continua (CC) per alimentare la sua circuiteria.
Il trasferimento di potenza wireless RF è particolarmente rilevante per applicazioni che coinvolgono un gran numero di dispositivi wireless a bassa potenza. Esempi di tali applicazioni sono:
- Sensori in edifici intelligenti e veicoli autonomi
- Etichette elettroniche per scaffali
- Targhette di inventario per tracciare gli oggetti
- Dispositivi a basso consumo per Internet delle cose (IoT) che possono essere utilizzati nelle linee di produzione o nei punti vendita
Con il trasferimento di potenza wireless RF, questi dispositivi possono essere alimentati durante l'uso e in movimento, senza la necessità di intervento manuale. Questa tecnologia riduce significativamente la necessità di manutenzione energetica, migliorando l'efficienza e riducendo i costi.
Come funziona il trasferimento di potenza wireless RF?
Un dispositivo può essere alimentato da segnali RF attraverso una "rectenna" (rectifier antenna), una combinazione di un'antenna e di un raddrizzatore. L'antenna cattura il segnale RF e il raddrizzatore converte il segnale RF in un segnale in corrente continua (DC). Questa energia in corrente continua può quindi essere utilizzata direttamente per alimentare il dispositivo o immagazzinata in una batteria o in un supercondensatore per un uso futuro.