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GIUGNO 2015
AUTOMAZIONE OGGI 382
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AO
TUTORIAL
L
a tecnologia denominata ‘energy harvesting’ consente
di recuperare energia dalle fonti ambientali, ancora
però in quantità limitata rispetto alle reali necessità di
alimentazione di un qualsiasi dispositivo elettronico.
Oggi le fonti più promettenti di recupero dell’energia
dall’ambiente sfruttano le vibrazioni (forze), la luce solare o le dif-
ferenze di temperatura (si veda tabella 1). Alcune caratteristiche
vincenti di questa tecnologia sono l’effettiva possibilità di avere
un sistema fortemente ottimizzato ed energeticamente auto-
nomo, con l’avvertenza di adottare moduli radio e protocolli di
comunicazione adatti.
Consumo energetico del nodo wireless
Uno dei principali vincoli progettuali legati all’implementazione
di un nodo sensore wireless, o di sistemi che utilizzano reti di sen-
sori wireless (WSN-Wireless Sensor Networks), che non possono
quindi ricevere l’alimentazione da un cavo, è costituito dal con-
sumo del dispositivo. Questo infatti influenza il tempo di vita e la
stabilità del nodo stesso, in quanto la ‘disconnessione’ di alcuni
nodi sensori può arrivare a modificare il maniera significativa il
funzionamento della rete. Solitamente, il consumo energetico del
nodo è determinato da tre principali funzioni: il rilevamento dei
dati dall’ambiente (‘sensing’), l’elaborazione dei dati rilevati e tra-
smessi, la comunicazione con gli altri dispositivi della
rete: quest’ultima operazione è quella che richiede il
maggior consumo energetico. Tra tutti i componenti
del nodo, infatti, il modulo radio è il dispositivo che
consuma la maggior parte dell’energia. Come esem-
Stefano Maggi
Fra gli aspetti più critici che si presentano nell’implementazione di una rete
wireless figura l’alimentazione. L’energy harvesting consente di sfruttare
l’energia presente nell’ambiente, ma l’entità del consumo dipende molto
dal protocollo utilizzato
Energia: come ridurre i
consumi
Tabella 1 - Densità di potenza di alcune fonti energetiche utilizzate
nell’energy harvesting (
fonte The Journal Of Technology Studies
)
Figura 1 - Indicazione generale della potenza
necessaria alle varie parti componenti un nodo
wireless