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24 - ELETTRONICA OGGI 470 - MAGGIO 2018 Come aumentare la durata della batteria in applicazioni IoT Alcuni consigli utili per estendere l’autonomia della batteria nei progetti ad elevato consumo energetico, inclusi diversi miglioramenti del software e opzioni di scelta per il dispositivo più idoneo Jarrod Krebs Texas Instruments A seconda delle caratteristiche delle apparecchiature terminali, il software può favorire o pregiudicare l’au- tonomia prevista della batteria. I dispositivi connessi in modalità wireless possono migliorare l’autonomia della batteria entrando in standby per periodi più lunghi e comunicando i dati con minor frequenza. Si prenda ad esempio un dispositivo che opera a frequenze inferiori al GHz (Sub-GHz) di tipo “sensor to cloud”. I dati di natura ambientale come temperatura, umidità e livello di purezza dell’aria non cambiano molto rapidamente, pertanto sarebbe sufficiente un intervallo di comunicazione ogni 30 o 60 minuti. Durante lo standby, i sensori po- trebbero restare in modalità sleep; solo la radio potrebbe doversi risvegliare più spesso per riaccedere al gateway e verificare se l’utente ha richiesto nuovi dati. Alcune apparecchiature terminali presentano limiti più restrittivi e non possono andare in modalità sleep, Si pensi ad esempio ai rilevatori di fumo o ai dispositivi di sicurezza, per i quali la presenza di fumo o la rottura di un vetro sono eventi critici che devono essere segnalati immediatamente. Esistono alcuni “trucchi” per migliorare l’autonomia della batteria tramite modifiche al software di queste applica- zioni. Per migliorare l’autonomia della batteria è possibile ridurre la potenza utilizzata per la trasmissione wireless se la posizione di installazione è relativamente vicina al gateway. Un altro trucco consiste nel tenere sempre ac- ceso il sensore critico, mentre il microcontroller wireless (MCU) è in modalità sleep, in attesa che si verifichi un evento. Il sensore risveglia quindi la MCU per inviare un messaggio di evento critico. Una scelta difficile La scelta del dispositivo a basso consumo energetico più idoneo per la particolare applicazione considerata è un ulteriore mezzo per migliorare l’autonomia della batteria: tuttavia, la grande varietà di dispositivi tra cui scegliere può rendere difficile individuare quello giusto. Esistono due dispositivi particolarmente utili in un ecosistema da sensore a cloud. Il primo è il doppio amplificatore operazionale (op-amp) LPV802 nanopower, che consente un rilevamen- to del movimento sem- pre attivo a bassissima potenza nel Progetto di riferimento per rileva- tore di movimento PIR wireless a bassa poten- za per la realizzazione di reti da sensore a cloud. Gli op-amp trovano ap- plicazione in molti ambi- ti, ma questo dispositivo è l’ideale anche per i rilevatori di fumo e per qualsiasi applicazione in cui la bassa potenza sia una priorità. Lo schema Fig. 1 - Schema a blocchi del progetto di riferimento per rilevatore di movimento passivo a infrarossi (PIR) senza fili TECH INSIGHT NEWS/TECHNOLOGIES