24.02.2015, 09:36 Uhr
Sparsame Chips fürs Internet der Dinge
Wissenschaftler des MIT haben ein neues Chip-Design entwicklet, welches die Lebensdauer der Batterien von Sensoren um Monate verlängern soll.
Je mehr Sensoren ans Internet der Dinge angeschlossen werden, desto mehr wird deren Stromverbrauch ein Problem. Nun haben Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) gezeigt, wie solche Komponenten sparsamer werden könnten. Und zwar haben sie ein neues Design der Chipschaltkreise vorgestellt, welches energieeffizientere Prozessoren für die Sensoren liefert.
Typischerweise sind Sensoren die meiste Zeit völlig untätig und brauchen eigentlich nur Strom, wenn sie Daten schicken und empfangen. Das Problem dabei: Auch wenn die Sensorensender nichts tun, entstehen Leckströme, welche die Batterie strapazieren. Der Clou der Forscher besteht deshalb darin, die Schaltkreis für den Sender so zu bauen, dass diese Leckströme um das Hundertfache reduziert werden. Die Folge: Die Batterien der Sensoren halten Monate länger durch als bis anhin.
Und so stopfen die Forscher das Leck: Sie schicken während der Untätigkeit der Sensoren eine negative Spannung durch eine Reihe von Kondensatoren und Schalter. Diese verringert die Leitfähigkeit, weil es die Elektronen in Schach hält. Folglich haben es Leckströme schwer.
Die Sensoren des MIT verbrauchten schlussendlich nur noch 20 Picowatt und sparen somit 10'000 Picowatt ein.
Die Forschung wird von Anantha Chandrakasan, Professor für Computerwissenschaften am MIT, geleitet. Er werkelt zudem an Verfahren, um Sensoren mit einer gewissen Energieautonomie zu versehen, indem sie sich Strom aus Körperwärme, von der Sonne oder sonst aus der Umgebung beziehen.
Wann die sparsamen Chips fürs Internet der Dinge in Produktion gehen können, ist nicht bekannt. Zu Testzwecken wurden die Prozessoren bereits von der Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) gebaut, sie sind somit theoretisch herstellbar.
Typischerweise sind Sensoren die meiste Zeit völlig untätig und brauchen eigentlich nur Strom, wenn sie Daten schicken und empfangen. Das Problem dabei: Auch wenn die Sensorensender nichts tun, entstehen Leckströme, welche die Batterie strapazieren. Der Clou der Forscher besteht deshalb darin, die Schaltkreis für den Sender so zu bauen, dass diese Leckströme um das Hundertfache reduziert werden. Die Folge: Die Batterien der Sensoren halten Monate länger durch als bis anhin.
Und so stopfen die Forscher das Leck: Sie schicken während der Untätigkeit der Sensoren eine negative Spannung durch eine Reihe von Kondensatoren und Schalter. Diese verringert die Leitfähigkeit, weil es die Elektronen in Schach hält. Folglich haben es Leckströme schwer.
Die Sensoren des MIT verbrauchten schlussendlich nur noch 20 Picowatt und sparen somit 10'000 Picowatt ein.
Die Forschung wird von Anantha Chandrakasan, Professor für Computerwissenschaften am MIT, geleitet. Er werkelt zudem an Verfahren, um Sensoren mit einer gewissen Energieautonomie zu versehen, indem sie sich Strom aus Körperwärme, von der Sonne oder sonst aus der Umgebung beziehen.
Wann die sparsamen Chips fürs Internet der Dinge in Produktion gehen können, ist nicht bekannt. Zu Testzwecken wurden die Prozessoren bereits von der Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) gebaut, sie sind somit theoretisch herstellbar.
