Alternatív energiaforrások (energy harvesting) lehetőségeinek vizsgálata vezeték nélküli szenzorhálózatokban

Átírás

1 Alternatív energiaforrások (energy harvesting) lehetőségeinek vizsgálata vezeték nélküli szenzorhálózatokban Kutatási beszámoló a Pro Progressio alapítványnak a Silicon Laboratories Hungary Kft támogatásával meghirdetett pályázatára Orosz György, 2013 Kivonat Napjainkban a vezeték nélküli kommunikáció fejlődésének eredményeként egyre inkább elterjednek az úgynevezett vezeték nélküli szenzorhálózatok. A vezeték nélküli kommunikáció autonóm, mobil eszközök létrehozását teszi lehetővé, ezáltal egy alapvető követelményként jelenik meg a megfelelő tápellátás biztosítása. A hagyományos energiaforrások mellett manapság egyre inkább megjelennek különböző, a környezetből származó energiákat kiaknázó, alternatív energiaforrások, amelyek segítségével felügyelet nélkül, hosszú távú energiaellátás biztosítható a szenzorhálózatokban. Dolgozatomban ezen alternatív energiaforrásokról adok rövid összefoglalót. 1 Bevezetés A szenzorhálózatok feltörekvő technológiaként, és a várhatóan egyre olcsóbb, tömegterméknek számító hálózati eszközei miatt ígéretesnek tűnnek mint a hálózati jelérzékelésre felhasználható rendszerek [1]. Szenzorhálózatok gyűjtőnév alatt említjük általában azon rendszereket, amelyek több, valamilyen fizikai mennyiség érzékelésére alkalmas, egymással megosztott csatornán kommunikációra képes, intelligens egységekből épülnek föl [2]. A szenzorhálózatot alkotó egységek az úgynevezett hálózati csomópontok (node ok). A csomópontok közötti kommunikáció általában vezeték nélküli, rádiós csatornán történik. A processzorral ellátott intelligens eszközök képesek önálló működésre, valamint alapvető vezérlési és feldolgozási feladatok végrehajtására. A szenzorhálózati elemek általában legalább egy, de sokszor akár több fizikai mennyiség monitorozására is alkalmasak. Felhasználási területük igen szerteágazó, a teljesség igénye 1

2 nélkül pl. ipari, egészségügyi, otthoni, szórakoztatóipari, meteorológiai, katonai, tudományos, stb. felhasználásokban találkozhatunk velük. A szenzorhálózatok autonóm működésű, saját energiaforrással rendelkező eszközök. Potenciálisan akár évekig felügyelet nélkül önállóan kell működniük beleértve a tápellátás biztosítását is. A tápellátást vezeték nélküli szenzorok esetén tipikusan akkumulátor vagy szárazelem biztosítja. Ezeknek a cseréje szélsőséges esetekben (pl. vulkáni jelenségek megfigyelése) lehetetlen, de átlagosnak mondható alkalmazásokban is kényelmetlen és költséges, így az alternatív energiaforrások iránt mutatott érdeklődés és kutatás megalapozottnak tekinthető aktuális téma. A szenzorok energiaellátásának tekintetében vett élettartam növelése érdekében több lehetséges megoldás kínálkozik, ezeket általában kombináltan célszerű alkalmazni: megfelelő energiamenedzsment, eszközök energiafogyasztásának csökkentése, energiaforrások energiasűrűségének, kapacitásának növelése, saját energiaellátás környezetből. Dolgozatomban az utolsó ponttal foglalkozom részletesen, tehát azt vizsgálom, hogy milyen lehetséges módon juthatunk energiához a fizikai környezet által adott lehetőségek kiaknázásával. A témában található szakirodalom igen kiterjedt, gyakran az angolszász szakirodalomból ismertté vált Energy Harvesting címszóval fémjelzett kutatásokban találkozhatunk a téma vizsgálatával. Az alternatív energiaforrások kutatása a szenzorhálózatok témakörénél jóval nagyobb spektrumot lefedő, általános kutatási terület. Mégis azért célszerű ebben a kontextusban is megvizsgálni a kérdéskört, mivel a szenzorhálózatok speciális alkalmazásai olyan újszerű lehetőségeket is kínálnak, amelyek általános emberi léptékben mért energiatermelésre nem alkalmasak, de egy egy energiatakarékos egység energiafelhasználását biztosítani tudják. Dolgozatom célja olyan alternatív energiaforrások bemutatása és elemzése, amelyek alkalmasak lehetnek szenzorhálózatok energiaellátásának biztosítására. Sorra veszek néhány elterjedt és egyedi megoldást, bemutatom az alapelveket, a kinyerhető energia becslésére szolgáló adatokat, és néhány gyakorlati alkalmazási példán keresztül ismertetem a megoldásokat. A dolgozat a következő módon épül föl. A második fejezetben közelebbről bemutatom a szenzorhálózatokban felmerülő energiagazdálkodási problémákat és hagyományos energiaforrásokat, hogy nagyságrendi becslést kaphassunk az alternatív energiaforrásokkal 2

3 szemben támasztott követelményekről. A harmadik fejezetben a teljesség igénye nélkül bemutatom a legelterjedtebb alternatív energiaforrásokat, úgy mint: fotoelektromos átalakítók, piezo átalakítók, elektromechanikai átalakítók, termikus energiaátalakítók. A dolgozat zárásaként összehasonlító adatokat közlök a hagyományos és alternatív energiaforrásokra vonatkozóan. 2 Fogyasztási jellemzők, követelmények A szenzorhálózatok szenzoreszközei általában valamilyen kisteljesítményű mikrovezérlőt vagy mikroprocesszort tartalmaznak, kiegészítve a megfelelő rádiós kommunikációs egységgel, illetve a feladathoz szükséges szenzorokkal. Az SoC (System on a Chip) koncepció kereteiben manapság nem ritka az olyan mikrovezérlő, amely integráltan tartalmazza a rádiós kommunikációs egységet is [12]. A következőkben bemutatok néhány tipikus fogyasztási adatot és az ezekből a várható élettartamra való következtetést. Áramfelvétel aktív üzemmód I act 10 50mA Áramfelvétel alvó üzemmód I sleep 100 na 10 μa Tipikus feszültségszintek U=1.8 / 3.3 / 5 V Felvett teljesítmény P=UI 20 mw 250 mw Átlagos akkumulátor élettartam 2000 mah Élettartam aktív módban h max 1 hét Élettartam 1% aktív 99% alvó fél év 2 év üzemmód esetén Felvett átlagteljesítmény 1% aktív 0.2 mw 2.5 mw 99% alvó üzemmód esetén 1.táblázat. Tipikus fogyasztási adatok egy szenzorhálózati csomópontra A táblázatban a fogyasztás esetén beleértendő a teljes szenzoregység fogyasztása, tehát mikrovezérlő, rádió és szenzorok. Fontos megjegyezni, hogy rádió esetén nem csak az aktív adás, hanem a csatorna figyelése is jelentősen hozzájárul a fogyasztáshoz, nagyságrendileg ugyanis az adó és vevő üzemmódban a fogyasztás megegyezik. Szenzorok esetén szintén felléphet jelentős, több tíz ma es fogyasztás. 3

4 Az 1. táblázatban mutatott tipikusnak mondható adatok alapján látható, hogy reális körülmények mellett, és átlagos eszközök alkalmazásával kb. egy éves nagyságrendbe eső élettartam garantálható az eszközökre. Ez sok esetben elegendő, de extrém körülmények között akár 10 éves időtartam is előírás lehet, ez pedig nem oldható meg hagyományos energiaforrásokkal, amik esetében az önkisülés jelensége sem elhanyagolható ilyen időintervallumban, ami tovább csökkenti az élettartamot. Azokban az alkalmazásokban tehát, ahol lényeges a hosszú élettartam, jogos lehet az igény a hagyományostól eltérő energiaforrások alkalmazására. Az alternatív energiaforrások kiaknázása, még ha nem is tudják teljes mértékben fedezni egy eszköz teljes energiaszükségletét, hasznos lehet, hiszen az általuk szolgáltatott plusz energia felhasználható az akkumulátor töltésére, így élettartamának meghosszabbítására. 3 Alternatív energiaforrások Ebben a fejezetben különböző típusú energiaforrások kerülnek ismertetésre. A következő felsorolásban az alternatív energia néhány jellegzetes forrásának csoportosítása található. A következőkben ismertetésre kerülő módszerek ezen forrásokat igyekeznek kihasználni: természeti: o napsugárzás, o levegőáramlás, o vízmozgás, vízszint változás, o magas hőmérsékletű pontok, o elektromágneses sugárzás; gépek, eszközök: o motorok, kompresszorok rezgése, mozgása, o hidak, épületek mozgása, lengése, o gépek által termelt hő, o szellőző berendezések levegő áramlása, o szerkezeti elemek ütközése, súrlódása, elmozdulása; emberi forrás (biomechanikai): o mozgás, o testhőmérséklet. 4

5 3.1 Fényenergia felhasználása Az alternatív energiaforrások egyik legelterjedtebb forrása a Nap által a Földre sugárzott fényenergiának a hasznosítása. A félvezető anyagokban jelentkező foto elektromos hatás segítségével a fényenergia elektromos energiává alakítható. A Föld felszínére érkező közvetlen napsugárzás természetesen nem mindenhol használható ki, de bizonyos alkalmazásokban a szórt fényből, vagy egyéb mesterséges fényforrásokból, pl. izzó, származó fényenergia is hasznosítható. A napsugárzásból kinyerhető elektromos energiára egy felső korlát adható, ha figyelembe vesszük, hogy a Földre érkező napsugárzás által szállított energia kb. 100 mw/cm 2. Amennyiben nem szeretnénk a szenzor méretét jelentősen megnövelni, úgy körülbelül 10 cm 2 es felülettel számíthatunk, így 1000 mw os nyers teljesítmény kapható, ez egy átlagos 3.3 V os tápfeszültséggel 300 ma es áramot jelent, amely bőven fedezi egy szenzor teljesítményigényét. A valóságban kinyerhető energia természetesen ennél az ideális értéknél jóval kisebb, ennek két fontos oka: az esetek kis százalékában érhető el a nap 24 órájában teljes megvilágítás; az energiaátalakítás nem ideális, veszteségekkel is számolni kell. A következőkben a SCHOTT Solar cég által forgalmazott ASI OEM Indoor Solar modul [3] adatinak elemzésével mutatom be, hogy a gyakorlatban milyen eredmények érhetőek el egy beltérben is használható napelem segítségével. Napi energiatermelés 10 cm 2 re vonatkoztatva Napi leadott energia Átlagos teljesítmény Rossz megvilágítás (200 Lux 10 órán keresztül) 0.46 mwh 0.02 mw Megfelelő beltéri megvilágítás (2000 Lux mwh 0.1 mw órán keresztül) Ablak közelében, de rossz fényviszonyok 5.0 mwh 0.2 mw mellett (2500 Lux 8 órán keresztül) Ablak közelében, jó fényviszonyok mellett 37.5 mwh 1.6 mw (15000 Lux 10 órán keresztül) 2. táblázat. SCHOTT Solar cég által forgalmazott ASI OEM Indoor Solar modul jellegzetes adatai különböző fényviszonyok és feltételek mellett. Forrás: [3] A 2. táblázatban összefoglalva megtalálható néhány tipikus adat különböző megvilágítási viszony mellett. A táblázat értelmezéséhez tekintsük az 1. táblázatot! Látható, hogy megfelelő kitöltési tényezővel történő üzemeltetés (megfelelően hosszú alvó állapot) mellett, egy átlagos megvilágítás esetén egy szenzorhálózati eszköz már működtethető pusztán napenergia felhasználásával. 5

6 1. ábra. Napelemcella felépítése. Forrás: [3] 3.2 Mechanikai energia hasznosítása A vezeték nélküli szenzorokat bizonyos esetekben olyan helyekre telepítjük, ahol helyzetük nem állandó, mechanikai mozgásnak, különféle rezgéseknek vannak kitéve (pl. forgógépek monitorozása, járművek megfigyelése). Ezekben az esetekben a mechanikai rezgés átalakítható elektromos energiává. Az energiaátalkítás megvalósításával kapcsolatban két féle módszer ismertetésével foglalkozok: piezoelektromos átalakítók, mozgási indukción alapuló átalakítók Piezoelektromos átalakítók Bizonyos anyagok ún. piezoelektromos hatást mutatnak, amely alatt azt értjük, hogy az anyag mechanikai deformációjának hatására felületükön töltés halmozódik fel. (A jelenség fordított irányban is jelentkezik: feszültség hatására mechanikai alakváltozás jön létre, de ez a téma szempontjából másodlagos.) Ezt a felhalmozott töltést elvezetve a mozgás és deformáció átalakítható villamos energiává. A piezoelektromos hatás kristálytani irányoktól függ, így fontos az anyag megfelelő megmunkálása. Alapvetően két nagy csoportba oszthatjuk a piezoelektromos anyagokat: Kristályok, kerámiák (pl. PZT: Lead Zirconate Titanate) o Előny: kis veszteség, kevésbé öregszik, hőnek jól ellenáll o Hátrány: rideg Polimer (pl. PVDF: Polyvinylidene Fluoride) o Előny: elasztikus, magas generált feszültség o Hátrány: nagy veszteség 6

7 A piezo anyagok legfontosabb paraméterei a következők (kristálytani iránytól függőek): d: adott nyomás hatására mekkora töltésmennyiség jelenik meg az anyag egységnyi felületén o Q sűrűség = d p o Nagyságrendileg néhány (pc/m 2 )/(N/m 2 ) [pc/n] g: adott nyomás hatására mekkora villamos erőtér keletkezik: E=g p o Nagyságrendileg néhány Vm/N [(V/m)/(N/m 2 )] o Számítható belőle a generált feszültség: U=E h=g p h (h: anyag vastagsága) k: elektromechanikus csatolási tényező (milyen hatékonysággal alakítja át a mechanikai energiát elektromossá) o Nagyságrendileg 30 75% (nincs benne egyéb veszteség) Rezonanciafrekvencia 2. ábra. Néhány piezogenerátor. Forrás: [4] 7

8 A 2. ábrán néhány piezogenerátor látható. Jellegzetes adatnak tekinthető, hogy egy 5x5x2 mm többrétegű piezogenerátor 10 kn erő hatására 12 mj energiát állít elő [5]. Az energia nagyságrendjének és felhasználhatóságának szemléltetésére egy érdekes példa a Massachusetts Institute of Technology egyetemen kifejlesztett cipő, amely a lépésekből képes energiát kinyerni [6]. A források alapján az adott cipő esetén egy lépés kb. Q = 1 2 mj energiát termel. Példaként vegyünk egy P = 50 mw fogyasztású eszközt. Az adatok alapján kiszámítható, hogy egyetlen lépés az eszközt T = Q / P = ms ideig képes üzemeltetni. Ez az idő már elegendő kisebb mennyiségű adat átküldésére, illetve az energiát tárolva egy hosszabb mérés elvégzésére és az eredmények továbbítására. A piezoelektromos generátorok esetén két működési üzemmódot szokás megkülönböztetni: nem rezonáns üzemmód, rezonáns üzemmód. Nem rezonáns üzemmódról akkor beszélünk, ha ritkán ismétlődő egyszeri deformáció éri a piezogenerátort. Jó példa erre a cipőbe beépített generátor, ott ugyanis nem számíthatunk rá, hogy a lépések egyenletesen ismétlődnek, időszakosan kimaradhatnak, és egy egy impulzusszerű erőhatásként kezelendőek. Rezonáns üzemmódban periodikus erőhatás éri a piezogenerátort, és ezen erőhatások frekvenciája megegyezik a generátor felépítéséből adódó mechanikai rezonanciafrekvenciával. Ennek következtében a mechanikai rezgés nagyobb kitérést és ezzel együtt nagyobb generált feszültséget okoz. Erre az üzemmódra tervezhetünk pl. forgó gépek rezgéséből származó energia kinyerése esetén. Rezonáns üzemmód esetén fontos tervezési szempont a piezogenerátor rezonanciafrekvenciáját a rezgés forrásának frekvenciájához illeszteni. A rezonanciafrekvenciát alapvetően két paraméter határozza meg: piezo anyag (vagy annak hordozójának) flexibilitása, piezo generátor tömege (hangolható külső tömeg hozzáadásával). A rezonanciafrekvencia hangolásához előzetes vizsgálatok szükségesek, amelyek során azon objektum rezgését kell elemezni, ahova a piezogenerátort elhelyezzük. A rezgés spekrtumából meghatározható a rezonanciafrekvencia. Egy tipikus spektrumképet mutat a 3. ábra, amelyről jól meghatározható a spektrumban található domináns csúcs (kb Hz), így ehhez illeszthető a rezonanciafrekvencia. 8

9 3. ábra. Rezgő test gyorsulásának spektrumképe. A domináns csúcs és az ehhez illesztendő rezonanciafrekvencia jól meghatározható: kb Hz. Forrás: [4] A piacon már elérhetőek olyan piezognerátorok, amelyek képesek rezonáns üzemmódban működni. A 4. ábra a Midé Technology Corporation által forgalmazott Volture piezoelektromos generátorokról mutat ábrát és sematikus képet. 4. ábra. Rezonáns piezogenerátorok. Forrás: [7] Az ábrán látható szenzorok esetén a piezolapokra helyezett tömeg (tip mass) segítségével hangolható a rezonanciafrekvencia. A gyártó honlapján elérhető, hogy különböző rezonanciafrekvenciák behangolása milyen tömegű súly felhelyezésével lehetséges (tipikusan néhány gramm), és az adott rezonanciafrekvencia esetén mérhető teljesítménykarakterisztikák is rendelkezésre állnak a felhasználók számára. Az 5. ábrán egy V21BL típusú piezogenmerátor jellegzetes görbéit láthatjuk: a rezonanciafrekvencia hangolását megadó grafikont, illetve egy 40 Hz es rezonanciafrekvenciára hangolt generátor telejesítménydiagramjait g 9

10 gyorsulásig (g: nehézségi gyorsulás, kb. 10 m/s 2 ). A 40 Hz re hangolt generátor a 3. ábrán látható rezgésprofilhoz illesztett generátornak tekinthető. 5. ábra. Rezonanciafrekvencia hangolása és teljesítménygörbék V21BL típusú piezogenerátor esetén. Forrás: [7] Energiaátalakítás mozgási indukcióval A mechanikai energia átalakításának egy másik módja a mozgási indukció kihasználása. A Lenztörvény értelmében mágneses mezőben mozgó vezetőben feszültség indukálódik. Amennyiben egy rezgő testre egy olyan szerkezetet erősítünk, amelyben megfelelő geometriai elrendezéssel egy állandó mágnes és egy lengő tekercs található, akkor a tekercs a rezgés hatására periodikus mozgást végez, és ennek következtében feszültség indukálódik benne. Egy ilyen, a mozgási indukción alapuló PMG típusú energiatermelő sematikus felépítése látható a 6. ábrán, egy komplett, a modul segítségével kiépített mérőrendszer pedig a 7. ábrán látható. 10

11 6. ábra. Mozgási indukción alapuló PMG17 típusú energiatermelő sematikus ábrája. Forrás: [8] 7. ábra PMG17 típusú energiatermelő egységgel felépített mérőrendszer. Forrás: [8] A mozgási indukción alapuló rendszerek esetén is számolni kell azzal, hogy a generátorban a mágnes körül lengő tekercs a tehetetlensége és a lengés során fellépő csillapítás miatt valamilyen átviteli karakterisztikával rendelkezik frekvenciatartományban. A már bemutatott PMG17 típusú generátorra vonatkozó jellegzetes görbesereget a 8. ábra mutatja. Látható, hogy a rezonanciafrekvenciától elhangolva jelentősen csökkenhet a leadott teljesítmény főleg kis gyorsulások esetében. 11

12 8. ábra. PMG17 típusú generátor frekvenciakarakterisztikái. Forrás: [8] 3.3 Termikus energia hasznosítása A termikus energiát az ún. termo elektromos generátor (TEG) segítségével alakíthatjuk elektromos energiává. Pontosabban megfogalmazva a TEG hőmérséklet különbséget alakítja feszültséggé. A működés a Seebeck effektuson alapul, nevezetesen különböző típusú fémek összeérintésénél feszültség keletkezik, ha a két érintkezési pont hőmérséklete eltérő. A kialakuló feszültség az érintkezési pontok közötti különbséggel arányos: U = α(t 1 T 2 ), ahol α a Seebeck állandó, általában μv/k nagyságrendű. A termo elektromos generátorokban tipikusan félvezető anyagokat alkalmaznak, mert félvezetők esetén a Seebeck állandó nagyobb, mint fémek esetén. A félvezetőkből felépített TEG a 9. ábrán látható. A p és n típusú félvezetőkben a töltéshordozók a magasabb hőmérsékletű ponttól az alacsonyabb hőmérsékletű pont felé haladnak. A félvezetők egymás utáni elhelyezése olyan, hogy a hő hatására elinduló töltések által létrehozott áram egyazon irányba folyik, a feszültségek pedig összeadódnak. A réteges szerkezet azért szükséges, mert egy egy átmenet esetén a határrétegeken keletkező feszültség alacsony, μv nagyságrendű, így gyakorlatban is használható feszültség eléréséhez nagy számú réteg alkalmazása szükséges. A rétegek számát korlátozza, hogy azok sorba kapcsolásával az eredő kimeneti ellenállás is nő. 12

13 9. ábra. Seebeck effektus illusztrálása félvezetők esetén. A TEG vastagságának megválasztásakor két tényezőt kell figyelembee venni (lásd 10. ábra): A vastagság növelésével a hideg és meleg oldal közötti hővezetés csökken, így nagyobb a kialakuló hőmérsékletkülönbség. A vastagság növelésével megnő a kimeneti ellenállás. 10. ábra. TEG vastagságának megválasztásának alapelvei 13

14 11. ábra. Termo elektromos generátor az emberi test hőmérsékletét alakítja elektromos energiává. Forrás: [9] A TEG érdekes alkalmazása az emberi testen viselhető szenzorok fejlesztésében lehet, ahol az emberi test hőmérsékletét energiaforrásként alkalmazzuk, lásd 11. ábra. Az adott alkalmazásban az energiamérlegre a következő mondható. Aktív szakaszban kb mw os a leadott teljesítmény. Az 1. táblázat alapján ez egy kb. 1% os kitöltéssel üzemelő eszköz energiaellátását fedezi. Már a piacon is találhatóak olyan szenzorhálózati eszközök, amelyek képesek hőenergia segítségével működni. Egyik ilyen eszköz a Micropelt GmbH által kifejlesztett TE Power node nevű eszköz [10], amelynek fényképe és a termo generátorra jellemző karakterisztikája a 12. ábrán látható. A generátor kb. 50⁰C os hőmérséklet esetén egy kis fogyasztású eszközt már képes energiával ellátni. 12. ábra. TE Power node: fénykép és a termo generátor karakterisztikája. Forrás: [10] 14

15 3.4 Energiaforrások összehasonlítása A következőkben egy összehasonlító táblázatot közlök négy féle energiaforrást vizsgálva: egy hagyományos Li alapú elemet, valamint fény, mechanikai és hőenergiát felhasználó alternatív energiaforrást. A táblázatban szerepelnek azon paraméterek is, amelyek mellett az alternatív energiaforrások versenyképes megoldásnak tekinthetőek a hagyományos energiaforrásokkal szemben. Energiaforrás típusa Li/SOCl 2 elem Fényenergia (Schott Solar OEM modul) Mechanikai rezgésátalakító (PMG17 120) Üzemidő (T) 10 év 10 év 10 év 10 év Üzemi feltételek 3.6 V cellafeszültség, 8500 mah kapacitás felület: 90x72 mm 2, P = 0.8 lux megvilágítás (normál irodai), 0.025g rezgés (g=9.81 m/s 2 ), P = 0.8 mw, 24 órás üzemidő Összes leadott energia: W=PT napi 8 óra üzemidő 110 kj 84 kj 252 kj 252 kj 3. táblázat. Egy hagyományos és különböző alternatív energiaforrás által termelt energia összehasonlítása. Forrás: [11] TE Power node 50⁰C os hőmérséklet P = 0.8 mw 24 órás üzemidő Az összehasonlító táblázat alapján láthatjuk, hogy megfelelő, nem túl szigorú üzemi körülmények között az alternatív energiaforrások versenyképes társai lehetnek a hagyományos energiaforrásoknak szenzorhálózati alkalmazásokban. 4 Összefoglaló Dolgozatomban különféle, a vezeték nélküli szenzorhálózatokban alkalmazható alternatív energiaforrást mutattam be, ismertettem az alapvető működési elvét és felhasználásának lehetőségeit, valamint irányszámokat adtam az egyes módszerekkel kiaknázható elektromos teljesítményre vonatkozóan. A téma aktualitását az adja, hogy manapság a vezeték nélküli szenzorhálózatok a vezetéknélküli kommunikációs eszközök új generációjaként rengeteg új felhasználási területet nyitnak meg, ahol az egyik legnagyobb probléma az energiafelhasználás. Ennek tükrében fontos, hogy a szenzorhálózatok építőelemeinek (pl. rádiós kommunikációs áramkörök, mikrokontrollerek) gyártói és forgalmazói tisztában legyenek az általuk előállított termékek lehetséges élettartamával, felhasználási területeivel. Dolgozatommal ezen kérdéskörök mélyebb megismeréséhez járultam hozzá. 15

16 Irodalomjegyzék [1] C. Buratti, A. Conti, D. Dardari, R. Verdone, An overview on wireless sensor networks technology and evolution, Sensors, vol. 9, no. 9, pp , Aug [2] J. Yick, B. Mukherjee, D. Ghosal, Wireless sensor network survey, Computer Networks, vol. 52, no. 12, pp , Aug [3] SCHOTT Solar, ASI OEM Indoor Solar Modules, [4] Shashank Priya, Advances in energy harvesting using low profile piezoelectric transducers, Journal of Electroceramics, vol 19, no. 1, pp , Sep [5] Noliac Group, Piezoelectric generators, URL: [6] Massachusetts Institute of Technology, Parasitic Power Shoes Project, URL: [7] Midé Technology Corporation, Volture Piezoelectric Energy Harvesters, Rev. No. 001, Rev. Date: [8] Perpetuum Ltd, PMG17 Vibration Energy Harvester datasheet, 2010., május 21. [9] Vladimir Leonov, Human Heat Generator for Energy Scavenging with Wearable Thermopiles, Sensors & Transducers Journal, vol. 126, no. 3, pp. 1 10, March [10] Micropelt GmbH, TE Power node datasheet, 0039DSTPN75x0210v3e, p. 9 [11] Alex S. Weddell, Nick R. Harris, Neil M. White "Alternative Energy Sources for Sensor Nodes: Rationalized Design for Long Term Deployment," International Instrumentation and Measurement Technology Conference, Victoria, British Columbia, Canada, May 2008., pp [12] Silicon Labs, Si4010 C2 Crystal less SoC RF Transmitter Datasheet, Rev /11,