p Por décadas, pesquisadores têm buscado uma bateria melhor. Agora, uma equipe internacional apresenta uma nova solução ousada:descarte a bateria completamente. p Liderado pela Northwestern University e Delft University of Technology (TU Delft) na Holanda, os pesquisadores projetaram e desenvolveram um novo sistema que permite que dispositivos sem bateria mantenham o tempo durante interrupções intermitentes de energia, resolver um problema crítico que restringiu a pesquisa na área.

p Muitos pequenos, dispositivos de Internet das Coisas (IoT) sem bateria podem funcionar aproveitando a energia do ambiente, como solar, energia cinética e térmica. Se totalmente adotado, o uso desses dispositivos evitaria que trilhões de baterias usadas entrassem em aterros sanitários. Mas porque eles alternam entre as fontes de energia, dispositivos sem bateria são notoriamente frequentes, curtas perdas de energia.

p "Naturalmente, remover as baterias tem consequências, "disse Przemyslaw Pawelczak da TU Delft, que co-liderou a pesquisa. "Isso significa ter menor capacidade de armazenamento e menor confiabilidade. A energia captada do meio ambiente nem sempre é previsível."

p "Abraçamos isso e construímos um sistema que une períodos fragmentados de execução, "disse Josiah Hester da Northwestern, que co-liderou a pesquisa. "Construímos um sistema personalizado que mantém o controle do tempo de forma confiável, apesar das inúmeras falhas de energia e interrupções para qualquer dispositivo IoT."

p Hester e Pawelczak apresentaram seu trabalho virtualmente nesta primavera na reunião anual de Suporte à Arquitetura para Linguagens de Programação e Sistemas Operacionais (ASPLOS) 2020. A equipe apresentou dois artigos:um que descreve o hardware para o novo circuito de cronometragem e outro que demonstra que o circuito pode ser usado para converter dispositivos alimentados por bateria em dispositivos sem bateria.

p Hester é professora assistente de ciência da computação e engenharia elétrica e da computação na McCormick School of Engineering da Northwestern. Pawelczak é professor assistente no Embedded Software Lab da TU Delft.

p O tempo está do nosso lado

p A cronometragem é um dos recursos mais vitais para qualquer sistema de computação. Subjacente a quase todos os serviços do sistema e recursos de segurança, A cronometragem ajuda o computador a controlar os aplicativos em execução. A maioria das pessoas, Contudo, observe a função de cronometragem apenas quando ela parar de funcionar.

p Se você já perdeu energia enquanto trabalhava no computador, por exemplo, então você conhece a agonia de tentar reiniciar o sistema. O computador pode levar vários minutos para reiniciar, pois ele precisa se lembrar de onde você parou e executar uma lista de operações. E então, mesmo quando o computador está ligado e funcionando novamente, qualquer trabalho não salvo pode ser perdido.

p Se isso acontecesse sempre que um pequeno dispositivo IoT, como um relógio inteligente, rastreador de fitness, câmera de segurança, termostato inteligente ou sensor médico - perdeu energia por um breve momento, esses dispositivos seriam essencialmente inúteis.

p Essa é a beleza do sistema de Hester e Pawelczak. Um pequeno dispositivo pode perder energia por um breve momento, mas nunca perde a noção do tempo. Isso significa que ele pode reiniciar tão rapidamente que você pode nem perceber que o dispositivo perdeu energia.

p "Nosso dispositivo permite a reconstrução rápida do tempo e do estado de 'migalhas de pão' que deixamos para trás e deixamos para trás antes de uma falha de energia, "Hester disse.

p Ignorando baterias

p Hester e Pawelczak são motivados por seu objetivo abrangente de reduzir o número de baterias de íon-lítio que entram no meio ambiente todos os anos. A mineração de lítio não é apenas incrivelmente intensiva em energia e água, o lítio é um inflamável, material tóxico que pode até pegar fogo em usinas de reciclagem.

p As principais empresas de tecnologia agora estimam que poderemos ver mais trilhões de dispositivos IoT nos próximos 50 anos. São muitas baterias usadas e, eventualmente, descartadas.

p "Trabalhar em sistemas de captação de energia sem bateria é evidente, dado o impacto ambiental que acompanha as baterias, "Pawelczak disse." Não sabemos o número exato de novos dispositivos que surgirão, mas ninguém duvida que o grande volume de dispositivos é enorme e cada vez mais eletrônicos de consumo serão alimentados por baterias. Essas baterias devem ser substituídas e posteriormente recicladas, portanto, precisamos desenvolver um sistema que reduza a pegada de carbono dos eletrônicos. "

p “Se esperamos ter uma visão de computação que seja sustentável, então temos que repensar como projetamos esses sistemas, "Hester acrescentou." Nossa tecnologia informará o design dos próximos trilhões de dispositivos e permitirá que a IoT seja prática, escalável e útil. "