Energia ambiente refere-se à energia que existe ao nosso redor no meio ambiente. Inclui fontes de energia como energia solar, eólica, cinética e térmica.
A Internet das coisas (IoT) refere-se a uma rede de dispositivos físicos conectados à Internet e que podem coletar e trocar dados. Esses dispositivos podem variar desde pequenos sensores e atuadores até dispositivos maiores, como eletrodomésticos inteligentes e equipamentos industriais.
A combinação de energia ambiente e IoT tem o potencial de alimentar dispositivos e redes IoT sem depender de fontes de energia tradicionais, como baterias ou tomadas elétricas. Isto pode ser especialmente útil para dispositivos IoT implantados em áreas remotas ou de difícil acesso e pode prolongar a vida útil da bateria dos dispositivos.
Aqui estão algumas maneiras pelas quais a energia ambiente pode alimentar dispositivos IoT:
1. Energia Solar: - Painéis solares podem ser usados para converter a luz solar em energia elétrica. Isso pode ser feito instalando pequenos painéis solares nos próprios dispositivos IoT ou usando estações base ou estações de carregamento alimentadas por energia solar.
2. Energia Eólica: - Turbinas eólicas podem ser usadas para converter a energia cinética do vento em energia elétrica. Pequenas turbinas eólicas podem ser usadas para alimentar dispositivos individuais, ou turbinas eólicas maiores podem ser usadas para gerar energia para vários dispositivos ou para uma rede de dispositivos.
3. Energia Cinética: - A energia cinética pode ser gerada a partir de movimentos ou vibrações. Por exemplo, materiais piezoelétricos podem ser usados para converter energia mecânica em energia elétrica. Isso pode ser útil para alimentar dispositivos sujeitos a vibrações ou movimentos, como wearables ou sensores conectados a objetos em movimento.
4. Energia Térmica: - A energia térmica pode ser gerada a partir de fontes de calor, como o corpo humano ou o calor gerado por componentes eletrônicos. Geradores termoelétricos podem ser usados para converter energia térmica em energia elétrica, tornando-os adequados para alimentar dispositivos em ambientes com diferenças de temperatura.
5. Coleta de energia por radiofrequência (RF): - As ondas de rádio são uma fonte de energia ambiente que pode ser captada por meio de antenas de RF. Essa energia pode ser usada para alimentar dispositivos IoT de baixo consumo de energia, como sensores ou beacons, que requerem apenas pequenas quantidades de energia para funcionar.
Desafios e Limitações: Embora a energia ambiente tenha potencial para alimentar dispositivos IoT, existem certos desafios e limitações a serem considerados:
1. Intermitência: As fontes de energia ambiente podem ser intermitentes, o que significa que podem não estar disponíveis ou ser confiáveis o tempo todo. Por exemplo, a energia solar só está disponível durante o dia e a energia eólica depende da presença do vento.
2. Variabilidade: As fontes de energia ambiente também podem ser variáveis em termos da quantidade de energia que fornecem. Por exemplo, a quantidade de energia solar disponível depende de factores como as condições meteorológicas e a localização, e a quantidade de energia eólica disponível depende da velocidade do vento.
3. Requisitos do dispositivo: Os dispositivos IoT projetados para serem alimentados por energia ambiente precisam ser eficientes em termos energéticos e ter requisitos de baixo consumo de energia para maximizar a eficácia do sistema de coleta de energia.
4. Custo e complexidade: A implementação de sistemas de recolha de energia ambiente pode ser mais complexa e dispendiosa em comparação com fontes de energia tradicionais, especialmente para implementações de IoT em pequena escala.
Pesquisa e Avanços: Estão em curso esforços de investigação e desenvolvimento para enfrentar estes desafios e limitações. Os avanços nas tecnologias de coleta de energia, no design de dispositivos IoT com eficiência energética e nos algoritmos de otimização podem melhorar a confiabilidade e a eficiência das redes IoT alimentadas por energia ambiente.
No geral, a captação de energia ambiental oferece uma abordagem sustentável e econômica para alimentar dispositivos IoT e expandir o alcance das redes IoT em diversas aplicações.
